水性墨水基本可以分为三大类，铁盐类墨水（比如传统的蓝黑墨水）；染料墨水（绝大多数的钢笔墨水），颜料墨水。
而钢笔墨水，最常见的是染料墨水，染料有很好的水溶性，不易结块堵塞。缺点是易褪色，易氧化，不防水。如果书写长期保存的档案，染料墨水就不太胜任，除非有特殊的制作工艺（比如Noodler's ink的技术）。
铁盐类墨水，依靠铁盐的氧化性质（二价铁氧化成三价铁之后，铁盐分子不溶于水），从而具有非常好的档案级书写性能，缺点是颜色有限（Rohrer&Klingner的铁胆墨水也只有两色）。传统的蓝黑墨水就是铁盐类墨水，也有称为鞣酸质墨水。因为主要成本就是鞣酸亚铁，非常古老的墨水配方。
而最佳档案书写墨水，就是颜料墨水，碳素墨水也是颜料墨水的一种，无论是碳素还是普通颜料墨水，颜料粒子是悬浮在墨水中的，而不是像染料一样溶于水。因此一旦干于纸上，颜料粒子就被纸纤维网结，再难溶于水，再加上颜料粒子的物理化学性质的稳定，抗氧化与抗光性能也优胜于其他墨水。碳素类墨水能让中国的书画作品保存千年之久，同样西方的油画作品的长久保存，颜料墨水也是贡献巨大。
颜料墨水对于画笔毛笔蘸水笔非常友好，但对于毛细导墨的钢笔来说，首先要解决的是与水的友好性。保持颜料粒子不聚合而成絮成块，是颜料墨水的技术难点。中国的碳素钢笔墨水经常被人诟病之处，就是因为干结堵笔。虽然堵笔，不是什么难解决的事，却也烦心。
因此颜料墨水在钢笔上的应用很少。比如成功的就是日本的超微粒子类墨水，其技术特点就是将颜料粒子研磨成纳米级的细度，以保证墨水在液态时物理稳定性。事实证明这种墨水 ，既有颜料墨水的优良书写性能，又有媲美染料墨水的良好的流动与绝不堵笔的性质。
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