铅笔的铅芯主要成分是石墨和黏土。早在15世纪时，人们就发现了石墨矿。大约在1492年，英国人就开始使用石墨制成的铅笔。早期的铅笔含有铅，现在人们使用的铅笔笔芯主要是石墨和粘结剂，不再含有铅，对人体是无害的。

石墨在生活中用途是相当广泛的，可以用于耐火材料、导电材料、润滑材料以及高温冶金材料等方面。在我国的标准化考试当中，计算机只能识读铅笔浓度为2B的铅笔笔迹，过浓或者过淡都会造成计算机识读的失败或者错误。石墨烯是碳原子以sp2杂化轨道组成的六角形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。实际上石墨烯原本就存在于自然界当中，只是难以剥离纯单层结构，石墨烯一层层叠起来就是石墨，厚度1毫米的石墨大约包含有300万层石墨烯。铅笔在纸上轻轻划过，留下的痕迹就可能是几层甚至几十层石墨烯。(www.daowen.com)

制备石墨烯的方法层出不穷，最为常见的方法是粉体生产法、机械剥离法、氧化还原法、取向附生法、碳化硅外延法、赫默法和化学气相沉积法。石墨烯是已知强度最高的材料之一，同时还具备很好的韧性，并且可以弯曲，经氧化还原之后的石墨烯具备非常好的强度。石墨烯具备良好的导电性，它是一种零距离的半导体，美国1999年曾经用石墨炸弹轰炸南联盟，破坏其城市的输电系统。大面积的石墨烯薄膜具有良好的光学特性，并且其光学特性会随着石墨烯厚度的改变而发生变化，它还具备良好的疏水性和亲油性。