铅笔芯中的笔芯材料是导电石墨，石墨的主要成分是碳，碳单质根据内部碳原子结构的不同又分为许多种，比方有金刚石（也就是钻石）、C60、石墨等物质。
    不同的物质，因为结构的不同，表现出来的性质也不一样，比方钻石是天然界中存在的硬度最大的物质，钻石中内部的碳原子以四面体的方法构成细密的网络状结构，化学键安稳，因此强度非常大。
    而石墨是由许多一层一层的网状碳原子层组成，层与层之间依托范德华力作用结合，这个作用力非常小，因此层与层之间容易滑动，然后剥离开来。所以石墨还可以用来作为润滑剂，并且我们平常运用的铅笔之所以可以写出字，也是因为石墨层的坠落构成了一条条书写的痕迹。
    我们知道，物质具有什么样的性质是由物质的结构决定的，钻石是不会导电的，那么石墨又是怎么导电呢？这就要谈到石墨的结构，之前讲过，石墨是由一层一层的碳原子层构成的，而这个单层的碳原子层实际上就是我们常常风闻的“石墨烯”。
    石墨烯中的碳原子具有一个很特别的结构，碳的最外层电子有4个，那么它的安稳结构应该是构成四个共价键，但我们看到的碳原子层结构中碳原子如同只要三个键，其实这种碳原子层中还包含一种键，就是π键。
碳原子以六元环的方法摆放在同一平面内。同一个平面中相邻的碳原子之间以δ键的方法互连，每个碳原子都会构成三个δ键，然后使石墨烯可以拥有杰出的机械功能。碳原子周围剩余的价电子会构成与碳平面垂直的共轭大π键，大π键中的电子可以看成是一个整体，电子可以在整个π键中安闲自动，所以电子可在整个石墨烯平面中安闲移动，这保证了石墨烯具有优良的导电功能，而导电性与导热性又是具有相关的，因此石墨的导电性与导热性都非常好，正因为石墨烯具有这些如此优异性质，现在有许多的科学家正在对石墨烯进行研究，想运用石墨烯制造超导材料。
石墨烯中的能带结构
    既然石墨是由一层一层的这种石墨烯组成的，那么石墨天然也会具有导电性，但是石墨的导电性并不是特别好，刚刚我们说过，石墨烯导电依托的是碳原子层之间的大π键，电子可以在单层的碳原子层中安闲络绎，但碳原子层与层之间电子的移动是存在阻碍的。石墨中的碳原子层并不是一个大的整体，而是由许多细微零碎的的碳原子层组成，因此，在电子活动过程中需求不断越过不同的碳原子层，所以表现出必定的电阻。
    石墨是可以导电的，因此直接用铅笔芯作为导体是完全没问题的，但如果在纸上画出一条线能导电吗？理论上也可以，但这根线需求画得很粗，并且电阻还不小，功率不高。
    铅笔在书写过程中，因为笔芯与纸之间存在摩擦力会将细微的碳原子层一层一层剥离开来，但这些原子层在纸上的推积量非常小，导致不同碳原子层之间的触摸程度小，很有或许在某个地方就发生了断路，因此，想要让它导电，需求描写出一条很粗的笔迹，才有或许让电子顺畅通过，一起电阻巨细与导体的长度也有联系，铅笔制造的线路不能太长，不然也有或许因为电阻太大无法导电。
    在运用铅笔制造的电路导电时，可以运刻苦LED灯等对电流要求很小的用电器，因为这类用电器即便在较小的电流下也可以作业。
    所以，用铅笔芯在纸上是可以画出可以导电的电路的，不过需求屡次用力描写，让石墨层之间紧密触摸，减小电阻（但电阻还是会很大，这是不可避免的），所以通过铅笔制造能导电的电路是没有问题的。