石墨悬浮在磁铁上,很有创意,超好玩

石墨悬浮在磁铁上,很有创意,超好玩

有一些材料比铋更具抗磁性。这些包括超导体(此时需要低温工作),以及表现出“巨大的抗磁性”(同样在极低温度下)的类似材料。

但是有一种材料在室温下比铋更具抗磁性,至少在一个方向上。该材料称为 热解石墨

热解石墨是一种合成材料,通过称为化学气相沉积的工艺制成 。

为了制备热解石墨,将低压(约1托)的甲烷气体加热至2000摄氏度。非常缓慢地(每小时千分之一英寸)生长一层石墨。

这种方式制成的石墨非常有序,碳原子层形成六角形晶体。这些薄片像云母片一样叠在一起。您可以用锋利的刀子分层,以制作更薄的纸张。

石墨悬浮在磁铁上,很有创意,超好玩

热解石墨比铋更具抗磁性,但仅在垂直于碳片的方向上。在其他方向,它仍然是抗磁的,但不如铋。

因为热解石墨的密度低于铋(比重为2.1),所以它足够轻,可以悬浮在足够强大的磁铁上方。厚件仍然太重,因为大约半毫米以上的材料对升力没有太大贡献。但如果这件作品足够薄,它只会从强磁铁上滑下来,并拒绝静坐在它上面。

石墨悬浮在磁铁上,很有创意,超好玩

使用钕 - 铁 - 硼超磁铁,厚度为半毫米,从照片中可以看出,这块磁铁悬浮在磁铁上方约一毫米处。

石墨悬浮在磁铁上,很有创意,超好玩

为了使热解石墨板静止在磁铁上方,我们需要一种方法将其推向中心。

我们可以使用四个磁铁来做到这一点。磁铁的磁极比磁铁的其他部分更强烈地推动抗磁材料。使用四个磁铁,热解石墨方形的四个边缘将被推离四个磁极。如果正方形略小于四个磁铁宽度的一半(略小于一个磁铁),那么我们可以将它放在中间位置,它将被推到中间并停留。

石墨悬浮在磁铁上,很有创意,超好玩

由于反磁性材料被任一极击退,我们可以将磁铁放置在交替的北极和南极,并且它们将彼此很好地粘在一起。我喜欢把整个阵列放在一块钢板上,这样磁铁就可以了。

热解石墨板漂浮在磁铁上方,当您用手指将其向下推时,它会弹回。

石墨悬浮在磁铁上,很有创意,超好玩

由于热解石墨比铋更具抗磁性,因此它在悬浮磁体项目中成为铋的重要替代品。

下面是一块磁铁在两片热解石墨之间旋转的图片,由一小块木头分开。它上面的大磁铁没有显示,但这是我们之前使用铋建造的相同设备。

石墨悬浮在磁铁上,很有创意,超好玩

热解石墨不容易找到。本地硬件商店不会很快携带它。但是我们将它放在我们的 产品目录中,其尺寸恰好适合悬浮磁铁项目。

这些部件宽16毫米,长32毫米,厚度在半毫米到1毫米之间。分成薄片,然后用锋利的刀切成两半,制成16毫米的正方形,它们非常适合悬浮在四个以上的磁铁上。

刀应该非常薄,因此它可以干净地分离石墨,而不会破坏石墨。剃刀刀片或美工刀比我的瑞士军刀的小刀片效果更好,但是如果你非常小心并且练习它,那么军刀就可以工作了。

石墨悬浮在磁铁上,很有创意,超好玩

将刀片小心地放在石墨边缘的中间。以轻微的摇摆动作缓慢推动刀片。当它开始分裂时,石墨会产生干净的声音。

有时你会分开一块薄片和一块厚片。你可以经常再分开较厚的一块,给你三件。如果你非常熟练,你可以得到四件,但你会打破一些获得这种技能。

石墨悬浮在磁铁上,很有创意,超好玩

最后,一旦切片很薄,你可以通过在每个切片的中间摇动锋利的刀子将它们切成两半。这些碎片会咬合并且可能会飞一段距离,除非你用手指套住它们以保持它们。

厚石墨太重而不能漂浮在磁铁上。你把它分成漂亮的薄片会漂浮,而最薄的薄片会漂浮得最高。


分享到:


相關文章: