书写笔的制作方法

1.本实用新型涉及导电笔技术领域，具体地涉及一种书写笔。


背景技术：

2.导电书写涂鸦笔是一种新型绘制电路的一种工具，其优势在于新颖、趣味、简便、快捷的进行电路绘制，为物理教学、电路设计提供了快捷工具。目前国内外对这种新颖的导电书写涂鸦笔的产品鲜有报道，市场上有几家企业，如日本的agic公司、美国的itw chemtronics公司、广州梦车间创客文化空间等，以银铜、镍粉为主要导电成分，制成导电笔产品。本技术发明人在实现本实用新型的过程中发现，现有技术的上述方案存在挥发性有机化合物voc(volatile organic compounds)含量高，含挥发性有机溶剂，价格高、干燥慢、需高温固化、电路不稳定，有效导电笔轨迹短等问题，严重限制了其应用。


技术实现要素：

3.本实用新型实施例的目的是提供一种书写笔，该书写笔针对现有技术的不足，在室温下可快速干燥、纯水性、无毒无害、导电性优异、附着力好、书写适应性好，有效导电笔轨迹长，电路稳定。
4.为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种书写笔，所述书写笔包括笔芯，所述笔芯包括芯杆和笔尖，所述芯杆的第一端连接所述的笔尖；所述芯杆内具有用于储存石墨烯导电墨水的墨仓，其位于所述芯杆的第一端；所述笔尖的第一端与所述墨仓连通，所述笔尖的第二端用于输出所述石墨烯导电墨水，使所述石墨烯导电墨水形成笔迹，以及笔帽，所述笔帽中包括具有机溶剂的擦拭片和固定件，所述擦拭片可拆卸地设置在固定件上。
5.可选的，所述笔尖42的第二端42b直径尺寸为0.3mm～3mm。
6.可选的，所述书写笔还包括笔管，所述笔芯设置在所述笔管中。
7.可选的，所述书写笔还包括笔帽，所述笔帽与所述笔管为螺纹连接或者插接。
8.可选的，所述书写笔还包括：笔盖，所述笔盖与所述笔管的连接为螺纹连接。
9.可选的，所述墨仓顶部设置有封闭胶。
10.可选的，所述封闭胶为锂基脂。其与石墨烯导电墨水不相容，分界线清晰，它能够防止石墨烯导电墨水蒸发或倒流，具有高低温稳定性好的特点。同时随着书写石墨烯导电墨水的减少，封闭胶会随时跟进移动，不粘所述芯杆的管壁。
11.可选的，所述芯杆内具有吸墨装置，使得所述墨仓能够通过所述笔尖吸入并储存所述石墨烯导电墨水。
12.可选的，所述石墨烯导电墨水包括：零维纳米导电炭黑、一维碳纳米管和二维石墨烯，所述石墨烯导电墨水具有三维导电网络结构。
13.可选的，所述擦拭片和所述固定件密闭地放置在所述笔帽中。
14.本实用新型和现有技术相比，具有如下有益技术效果：
15.本实用新型提供的书写笔，可应用于教育培训、创意电路模型、线路修补、元件连
接、导电创意饰品、墙面导电创意画等。
16.本实用新型以石墨烯导电墨水为墨，室温下可快速干燥，且该墨水具有纯水性、无毒无害、导电性优异、附着力好、书写适应性好、有效导电笔轨迹长和电路稳定的特点，能在纸板、塑料膜、墙壁和织物等任何物体表面上(皮肤除外)，绘画出各种自己喜欢的图案。在笔墨快速干燥固化后，形成可导电的线路，配以微弱电压(如纽扣电池提供的电压等)即可让设置的如led灯发光。
17.本实用新型的石墨烯导电墨水，通过零维纳米导电炭黑、一维碳纳米管、二维石墨烯三种碳纳米材料的复合，发挥三者的协同效应，形成三维导电网络结构。其利用其空间结构上的差异，形成稳定的导电网络，同时具有高的导电接触效率。该墨水结构增加了导电网络通路数量，提高了导电性的长期稳定性。此外，还解决了现有技术的导电笔电阻大，电性能衰减等问题。
18.本实用新型的石墨烯导电墨水，提高了碳纳米材料在水性树脂中的稳定分散，进而也显著提高了石墨烯导电墨水的附着力。
19.本实用新型采用水性、环保性原材料，不仅可以满足无voc(挥发性有机化合物)排放的环保要求，而且性价比高，健康安全。
20.本实用新型实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
21.附图是用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型实施例，但并不构成对本实用新型实施例的限制。在附图中：
22.图1是本实用新型的书写笔的结构示意图。
23.图2是本实用新型的笔帽结构示意图。
24.附图标记说明
25.1 笔帽
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3 笔盖
26.11 海绵片
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4 笔芯
27.12 固定件
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41 芯杆
28.2 笔管
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41a 芯杆第一端
29.42 笔尖
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411 墨仓
30.42a 笔尖第一端
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412 封闭胶
31.42b 笔尖第二端
具体实施方式
32.以下结合附图对本实用新型实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施例，并不用于限制本实用新型实施例。
33.装置实施例
34.图1示出本实用新型的书写笔的结构示意图。
35.参见图1，书写笔，包括笔帽1、笔管2和笔盖3，其中，笔盖3套设在笔管2上保护笔尖4，具体可以是笔盖3与笔管2的连接处有相匹配的螺纹，通过旋转来互相连接。
36.根据实施例，笔管2中设置有笔芯4，笔管2可以是塑料外壳；笔芯4包括芯杆41和笔尖42，芯杆41具有第一端41a，与笔尖42的第一端42a连接。
37.根据实施例，所述芯杆41内具有用于储存石墨烯导电墨水的墨仓411，其抵靠所述芯杆41的第一端41a；所述笔尖42的第一端42a与所述墨仓411连通，笔尖42的第二端42b用于输出石墨烯导电墨水，使所述石墨烯导电墨水形成笔迹。
38.根据实施例，所述笔尖42可以是不锈钢针管。不锈钢针管第一端42a固定于芯杆41内，用于与墨仓411连通；第二端42b伸出笔管2，用于输出石墨烯导电墨水。
39.根据实施例，所述的芯杆41内可以是用于储存石墨烯导电墨水的墨仓411及顶部封闭胶412，其形成可替换的芯杆41。当石墨烯导电墨水用尽后，可以替换新的具有石墨烯导电墨水的笔芯4。
40.根据实施例，所述的芯杆41内还可以具有吸墨装置(图未示出)，使得所述墨仓411能够通过所述笔尖42吸入并储存所述石墨烯导电墨水。当石墨烯导电墨水用尽后，可以通过笔尖42吸入墨水继续使用，环保减少耗材。
41.根据实施例，所述笔尖42的第二端42b直径尺寸为0.3mm～3mm。根据导电笔画出的笔触长短、粗细的不同，电路产生的电阻也会不同。方阻为10～50ω/25.4μm的范围内，如果线条越粗，使用墨水越多，导电性更好，电阻较小；线条越短，电极距离短，导电性好；越粗越短，对应线条的电阻就会较小。
42.根据实施例，所述的封闭胶412为锂基脂，其与石墨烯导电墨水不相容，分界线清晰，它能够防止石墨烯导电墨水蒸发或倒流，具有高低温稳定性好的特点。同时随着书写石墨烯导电墨水的减少，封闭胶412会随时跟进移动，不粘所述芯杆41的管壁。
43.图2是本实用新型的笔帽结构示意图。
44.参见图2，笔帽1中包括具有机溶剂的擦拭片11和固定件12，所述擦拭片11可拆卸地设置在固定件12上。
45.根据实施例，石墨烯导电墨水在不书写的情况下，由于其物理特性会快速干燥，堵塞笔尖42，导致下一次书写会产生墨水不流通的状况，擦拭片含有有机溶剂，可以用来擦拭笔尖42，使书写顺畅。
46.根据实施例，由于有机溶剂具有一定的挥发性，所述擦拭片11和所述固定件12密闭地放置在所述笔帽1中。当需要使用擦拭片11时，可以打开笔帽1取出擦拭片11擦拭笔尖42；使用结束后将擦拭片11放回固定件12中，关闭笔帽1。
47.根据实施例，擦拭片11可选的是海绵片，有机溶剂可选的是酒精。
48.根据实施例，当在玻璃或pet介质上使用书写笔书写的情况下，擦拭片能够擦除多余笔迹。
49.根据实施例，所述的石墨烯导电墨水的ph值为9.0～9.5，粘度为2000～3000cp，固体含量为25％～40％(重量份)。
50.根据实施例，所述石墨烯导电墨水包括零维纳米导电炭黑、一维碳纳米管和二维石墨烯。所述石墨烯导电墨水具有三维导电网络结构，其利用空间结构上的差异，形成稳定的导电网络。同时具有高的导电接触效率，增加了导电网络通路数量，提高了导电性的长期
稳定性，克服了现有技术的电子笔书写电阻大，电性能衰减等问题。
51.通过对碳纳米材料的表面处理，增加其亲水性，建立一个抵抗团聚的能垒以降低颗粒之间的吸引，提高了碳纳米材料在水性树脂中的稳定分散，进而也显著提高了石墨烯导电墨水的附着力。
52.本实用新型采用水性、环保性原材料，不仅可以满足无voc(挥发性有机化合物)排放的环保要求，而且性价比高，健康安全。
53.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
54.以上仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。