题型:现代文阅读 题类:常考题 难易度:普通
四川省渠县文崇中学2019-2020学年九年级上学期语文第一次月考试卷
圆珠笔笔头上的“黑科技”
中国技术人员终于攻克了圆珠笔笔头的生产技术难关,将迎来中国圆珠笔笔头国产化的新时代。因此,我们不得不说说圆珠笔笔头上的“黑科技”。
圆珠笔作为现代社会的一种大众书写工具,如今在世界上应用极广。我们现在广泛使用的圆珠笔是由匈牙利人拉季斯洛·比罗于1938年发明的。由于从事编辑职业的缘故,比罗对旧式墨水笔的弊端熟记于心,再加上速干墨水的出现,让他萌生了一个新创意,那就是在自来水笔胆管里装上这种特殊的墨水,这样写出来的字就会迅速变干了。比罗的兄弟是一位化学家,他帮助比罗解决了圆珠笔墨水的最佳黏稠度问题。比罗由此制造出了第一支名为“油溶笔”的圆珠笔。1938年6月15日,比罗兄弟俩在英国申请了圆珠笔专利之后,他们对圆珠笔进行多次改进,并先后向多个国家递交专利申请。比罗发明的圆珠笔具备了现代圆珠笔的雏形:在一根灌满速干墨水的管子顶端嵌装上一粒滚珠,借助滚珠的转动把墨水书写在纸张上。
比罗发明的圆珠笔改进了自来水笔的吸管,并把笔头改成小圆珠3小圆珠——“书写点”直径为0.5-1.0毫米。由于小圆珠能够任意转动,因此才得以把墨水均匀平滑地书写在纸面上。为了适应圆珠笔“书写点”的变革,比罗把笔芯设计成螺旋状,从而通过控制气压来控制墨水的流量。
那么,圆珠笔的“书写点”是如何工作的呢?原来,人们在用圆珠笔书写时,在大气压力与油墨重力的双重作用下,笔芯内的油墨便会流向笔头的球座体中,并黏附在“书写点”上。书写时由于球珠的滚动而使油墨附着在纸面上,从而形成清晰、鲜艳、整洁的字迹。
由于圆珠笔的“书写点”在书写时需要承受很大的压力,所以笔头的球珠需要用坚硬耐磨的材料制成。最初推向市场的圆珠笔是十分昂贵的,就是因为作为“书写点”的球珠成本很高当时的球珠是用铬和钢的合金制成的,具有很好的耐压耐磨性能。后来,碳化钨成为制造球珠的常用材料。碳化钨硬度与金刚石相近,化学性质稳定。用碳化钨制成的球珠具有更长的寿命,书写起来也更加流畅。
圆珠笔的笔头包括球座体和球珠两个主要部件,其中的球座体被誉为圆珠笔笔头上的“皇冠”。长期以来,笔头上的球座体无论是生产设备还是原材料,其核心机密都掌握在瑞士、日本等国家手中。中国因无法生产,一直依赖进口,每年需要用每吨12万元的价格进口1000多吨生产球座体的钢材。
球座体并不是一个简单的与球珠相扣的连接体,而是具有精妙结构的功能体。在球座体的内部设置有五条引导墨水的沟槽,沟槽对加工工艺的要求极其苛刻。加工误差不能超过0.003毫米。笔头需要的开口口径不到0.1毫米,还要考虑到书写角度和压力,与球珠、墨水沟槽位必须搭配得天衣无缝。看来,要生产高品质的球座体,不仅需要超精密的加工设备和工艺,而且更重要的是需要易切削的不锈钢原材料。
2011年,科学技术部启动“制笔行业关键材料及制备技术研发与产业化”国家科技支撑计划重点项目,目标是三年内通过技术攻关,给数百亿支中国制笔安上“中国珠芯”。该项目分为三个子项目,即圆珠笔墨水关键技术开发与产业化、笔头材料及其制备技术的研发与产业化、笔头和墨水匹配技术评价体系及新型笔头研发等瓶颈问题。
近日,我国科学家成功研发出圆珠笔笔头球座体所用的“超易切削钢丝”,其工艺技术及产品实物质量达到国际先进水平,目前已实现量产并投放市场。届时,中国的圆珠笔将实现真正的“国产化”。
(摘自网络,有删改)
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