一种可分离磁粉与非磁性材料的器具、实验教具与玩具制造技术

本实用新型专利技术公开一种可分离磁粉与非磁性材料的器具，包括磁铁、软磁体，以及非磁性材料构成的开口容器：软磁体位于开口容器中；磁铁用于提供磁场，容器位于该磁场中。使用时，将磁粉与非磁性材料的混合材料自开口端倒入容器，其中非磁性材料下落，而磁粉吸附在软磁体上，或者/和吸附在容器内壁，其在容器中的吸附位置呈现了容器内部空间的磁场分布的特点，具有趣味性与益智性，可用于磁性实验教具帮助学生理解磁场分布知识，或者作为益智玩具引导孩子探索磁性世界的奥秘。探索磁性世界的奥秘。探索磁性世界的奥秘。

An apparatus, experimental teaching aid and toy that can separate magnetic particles and non-magnetic materials

【技术实现步骤摘要】
一种可分离磁粉与非磁性材料的器具、实验教具与玩具


[0001]本技术涉及磁性分离器具、实验教具与玩具。

技术介绍

[0002]对于小朋友而言，把磁铁放在沙子里，磁铁很容易被挑选出来。但是如果把磁粉和沙子均匀地混合到一起，就很难轻易地分开。针对磁性和非磁性物质分离，目前市面上没有相关玩具，同时教学中也缺乏此类实验教具。为此，有必要开发一款兼具益智性和趣味性的磁性分离玩具、实验教具。

技术实现思路

[0003]本技术提供了一种可分离磁粉与非磁性材料的器具，包括磁铁、软磁体，以及非磁性材料构成的开口容器：软磁体位于开口容器中；磁铁用于提供磁场，容器位于该磁场中。
[0004]在磁场作用下，软磁体具有导磁作用，在容器内部的空间形成一定的磁场分布；使用时，将磁粉与非磁性材料的混合材料自开口端倒入容器中，混合材料中的非磁性材料下落，而磁粉会吸附在软磁体上，或者/和吸附在靠近磁铁侧的容器内壁，其在容器中的吸附位置呈现了该磁场分布的特点，因而一方面实现了混合材料中磁粉与非磁性材料的分离，另一方面能够通过磁粉的吸附位置直观显示该磁场分布。当磁场和/或者软磁体发生变化，容器内部的空间形成的磁场分布会发生变化，磁粉的吸附位置随之发生变化。
[0005]所述非磁性材料包括非磁性粉末或者非磁性液体，其中非磁性粉末包括但不限于沙子。
[0006]所述磁粉粒径不限，优选的粒径范围为10μm
‑
800μm。作为优选，非磁性粉末的粒径与磁粉粒径比为(1
‑
10)：1。
[0007]所述磁粉与非磁性材料的质量比不限，可根据磁场大小、软磁体结构等调整该质量比。若质量比过小，即沙子用量过多，磁粉用量过少，则不能完整呈现磁场分布；若质量比过大，即沙子用量过少，磁粉用量过多，磁粉会形成团聚，影响磁场分布的呈现效果。
[0008]作为优选，所述容器底部设有孔洞，非磁性材料可通过该孔洞流出，从而能够收集非磁性材料。作为优选，所述孔洞数目为若干个，其最小直径大于非磁性材料的最大直径。作为进一步优选，所述孔洞均匀分布在容器底部。
[0009]所述容器的结构不限，例如整体呈空心柱状结构。
[0010]所述容器的材料不限，包括非磁性高分子材质等。为了便于观察，优选透明材质，例如PE、PP或PVC等。
[0011]作为优选，所述软磁体位于容器的中心位置。
[0012]作为优选，所述磁铁为永磁铁，更优选钕铁硼磁铁。
[0013]作为优选，磁铁数量对称设置在所述容器的周围。
[0014]作为优选，所述软磁体可随意弯折和替换。
[0015]作为优选，所述软磁体呈细丝状，便于根据需求设计为各种形状。
[0016]为了便于组装，所述磁铁优选设置在非磁性材料构成的框架中。作为优选，所述框架设置在容器外围。作为进一步优选，所述框架呈空心柱状结构，设置在所述容器的外围，即，所述容器位于框架的空心位置。作为更优选，所述框架与容器的形状尺寸匹配，形成可插拔的紧密套接结构。
[0017]本专利技术提供的器具具有如下优点：
[0018](1)结构简单，其中磁铁、软磁体与容器可彼此独立，用于分离磁粉与非磁性材料时组装在一起即可，分离后移去磁铁，磁粉会自动从软磁体或者/和容器内壁脱落下来，方便回收；
[0019](2)利用该磁性分离器具不仅能够分离磁粉与非磁性材料，而且能够通过磁粉直观呈现容器中磁铁与软磁体形成的一定的磁场分布，并且通过磁场和/或者软磁体的变化，例如软磁体的形状变化、磁铁的形状变化、磁场强度的变化等，一方面能够改变磁粉的吸附位置，另一方面可以改变磁粉的过滤效率，增强了趣味性与益智性，可用于磁性实验教具帮助学生理解磁场分布知识，或者作为益智玩具引导孩子探索磁性世界的奥秘。
附图说明
[0020]图1是本技术实施例1中的器具结构示意图。
[0021]图2是图1的俯视图。
[0022]图3是磁粉与非磁性粉末的混合材料倒入本技术实施例1中的器具磁粉与非磁性粉末分离后的俯视图，其中，非磁性材料由穿孔流出容器，磁粉吸附在软磁体与容器内壁。
[0023]图1
‑
3中的附图标记为：磁铁10，框架11，容器20，孔洞201，磁粉21，软磁体30。
具体实施方式
[0024]下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明。
[0025]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“中”、“上”、“下”等方向或位置指示性词汇是基于附图的解释，是本技术实施例中产品的相对位置和关系，仅是为了简化描述，而不是指示或暗示该处必须具有的方位或位置关系，因此不能理解为对本技术的限制。
[0026]实施例1：
[0027]如附图1
‑
2所示，可分离磁粉与非磁性材料的器具包括磁铁10、软磁体30以及非磁性材料构成的开口容器20：软磁体位于容器20中；磁铁10用于提供磁场，容器20位于该磁场中。
[0028]本实施例中，容器20由PVC材料构成，呈一端开口的空心正四面棱柱体，其横截面为正方形环，并且容器底部设置若干穿孔201，这些穿孔201在容器20底部均匀分布。
[0029]本实施例中，软磁体30为软磁铁丝，弯折为圆形螺旋状，设置在容器20的空心结构中央。
[0030]本实施例中，磁铁10有两块，是两块形状尺寸相同的钕铁硼磁铁，装在框架11中。框架由PVC材料构成，呈一端开口的空心正四面棱柱体，其横截面为正方形环。框架的尺寸
正好与容器的尺寸匹配，使框架能够套接在容器外围，形成可插拔的紧密套接结构。
[0031]利用该器具分离磁粉与非磁性材料时，将框架套接在容器外围，框架的四侧A、B、C、D中，磁铁分别自开口端装入框架的C侧与D侧，形成对称分布。在磁场作用下，软磁体30具有导磁作用，在容器20的内部空间形成一定的磁场分布。使用时，将磁粉21与非磁性粉末的混合材料自开口端倒入容器20中。本实施例中，磁粉选择磁性铁氧体粉末，非磁性粉末选择沙子，沙子易获取、无毒害、颗粒尺寸和磁粉相当、易与磁粉21混合和分离。本实施例中，沙子粒径与磁粉粒径比为3：1，根据磁场大小与软磁体结构调整沙子与磁粉的质量比为5：1，并且穿孔201的直径大于沙子的粒径。混合材料进入容器的内部空间后，沙子下落，通过容器底部的穿孔201流出容器，可进行收集；如图3所示，大部分磁粉21吸附在软磁体30上，其余吸附在容器内壁靠近磁铁的位置，磁粉在容器中的吸附位置呈现了该磁场分布的特点。将框架拔离容器外围后，磁粉会自动从软磁体或者/和容器内壁脱落下来，方便收集。
[0032]本实施例中，沙子与磁粉的质量比为5：1，若质量比过大，即沙子用量过多，磁粉用量过少，则不能完整呈现磁场分布，就很难完全按照软磁铁丝的形状分布排开；若质量比过小，即沙子用量过少，磁粉用量过多，大量磁粉团聚附着在软磁铁丝上，展示不出磁粉分布排列形成的图案本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可分离磁粉与非磁性材料的器具，其特征是：包括磁铁、软磁体，以及非磁性材料构成的开口容器：软磁体位于开口容器中；磁铁用于提供磁场，容器位于该磁场中。2.如权利要求1所述的器具，其特征是：非磁性材料包括非磁性粉末或者非磁性液体。3.如权利要求2所述的器具，其特征是：非磁性粉末是沙子。4.如权利要求1所述的器具，其特征是：非磁性粉末的粒径与磁粉粒径比为（1
‑
10）：1。5.如权利要求1所述的器具，其特征是：根据磁场大小与软磁体结构调整磁粉与非磁性材料的质量比。6.如权利要求1所述的器具，其特征是：所述容器底部设有孔洞。7.如权利要求6所述的器具，其特征是：所述孔洞数目为若干个，其最小直径大于非磁性材料的最大直径。8.如权利要求6所述的器具，其特征是：所述孔洞均匀分布在容器底部。9.如权利要求1所述的器具，其特征是：所述容器整体呈空心柱状结构。10.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱思琪，伊晓辉，满其奎，李润伟，
申请(专利权)人：宁波磁性材料应用技术创新中心有限公司，
类型：新型
国别省市：