CN109397960A - 一种悬浮对合型玉璧及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于玉器及磁悬浮技术领域，具体涉及一种悬浮对合型玉璧及其制作方法，包括上玉璧、滑动轴和下玉璧，下玉璧采用整块的玉石板制成中心留孔的基体,并在上面配置下圆锥磁板及其下永磁件;上玉璧采用玉石板拼接成中部是截顶圆锥形圆口的四层复合体,并设置上圆锥磁板及其上永磁件，复合体中平行配设导磁板与主永磁片而成组合磁路;滑动轴下端经圆锥导磁板插入下玉璧的中孔,下永磁件、下圆锥磁板、滑动轴和下玉璧聚合成一体，沿滑动轴垂直运动的上玉璧相对作为底座的下玉璧构成陀螺体。本发明采用具有裂隙的玉石与非金属矿作为玉器原料，并用拼接复合工艺，使得传统玉器的造价降低，还配加永磁元件形成生物磁场而使其具有多重价值。
Description
技术领域
本发明属于玉器及磁悬浮技术领域，具体涉及一种悬浮对合型玉璧及其制作方法。
背景技术
玉璧为我国传统的玉礼器，习惯上把宽边小孔径的圆状器称作璧，而窄边大孔径的称为环。玉璧产生于距今五、六千年的新石器时代，当初的玉璧因受切割工具的限制，形制不太规整，在红山文化与良渚文化的特征是素面无纹。商周时期的玉璧均为圆形，内外缘厚度相当，春秋战国时大量用作佩饰，直径在10cm以内，常在中区保留传统谷纹，还饰以吉祥文字。在石材领域，为解决裂隙矿物造成资源浪费的问题，人们从矿山开采就采用钻孔注胶工艺，在石材生产中还用真空渗胶办法来提高成品率。针对生态性较强及裂隙较多的透闪石和叠层石等矿物进行的拼接复合工艺,是在真空箱底部对称设置2-4个振动组件，振动电机垂直向上的冲击力作用在最下层模板的下面，形成弹性压缩与激振力配合以及同时抽真空的致密过程。这种多层组合型真空石材成型装置及用高聚胶处理裂隙石材的工艺,若用于处理玉石的裂隙问题也有实用的价值。我们知道，用玉养人及养生，只有在其大面积接触人体时才可能产生相应的功效，现代科技也证实了晶体矿物受热产生的远红外线对人体具有活血化瘀的功效。若能把直线扩散的远红外线与曲线发散的磁力线组合运用，特别是将低频旋转永磁磁场设法运用于家庭保健及磁疗方面，也是有价值及促进中医发展的研发工作。ZL2006100653361的磁斥型悬浮装置，采用水平运动控制装置，对底座上方的磁性悬浮体进行设定范围的调节，并用环形磁铁中心磁力排斥的方式使物体悬浮及旋转，其中的水平控制器具使其较复杂。采用永磁片及旋磁器具进行生物磁疗的器具,其中环形排列的永磁组件且绕轴旋转的本身就有形成磁悬浮的基础条件，设法让玉璧类器具内涵磁性且产生动感，也是一项开物成务且涉及多个学科的研究工作。
发明内容
本发明主要针对玉石等矿物因裂隙造成浪费与传统玉器的矿物能量缺乏利用以及现有旋磁器具功能单一的问题，采用磁悬浮技术与胶结愈合工艺制作具有磁性的组合玉器，提供一种悬浮对合型玉璧及其制作方法。
本发明采用如下技术方案：
一种悬浮对合型玉璧，包括上玉璧、滑动轴和下玉璧，所述的下玉璧采用整块的玉石板制成中心留孔的基体,并在上面配置下圆锥磁板及其环状排列的下永磁件;上玉璧采用玉石板拼接成中部是截顶圆锥形圆口的四层复合体,并设置上圆锥磁板及其下面环状排列的上永磁件，还在复合体中平行配设导磁板与主永磁片而成组合磁路;滑动轴下端经圆锥导磁板插入下玉璧的中孔,用高聚胶泥将下永磁件、下圆锥磁板、滑动轴和下玉璧聚合成一体，并将滑动轴上端穿过与上圆锥磁板相联的轴套，沿滑动轴垂直运动的上玉璧相对作为底座的下玉璧构成陀螺体。
所述的上玉璧是采用下层石片、主永磁片、导磁板和上层石片的四层复合结构，并将碳钢制的上圆锥磁板与导磁板焊联成一体，还用高聚胶泥将6—12块环状排列的上永磁件及平行排列于导磁板下面的3—8块主永磁片之间的空隙填满,整体粘结成聚合圆盘；主永磁片与上永磁件分别以同一磁极方向排列,两者以不同的磁极接触相联的导磁板，还对平行于锥体面且同极性相对的下永磁件产生相斥的顶推力。
所述的下玉璧用高聚胶泥对穿插于下圆锥磁板截顶的圆口及中孔的滑动轴粘结成聚合体，并在下圆锥磁板上面排列并粘结与上永磁件对应的若干下永磁件。
所述的玉石板是采用玉石矿物与包括叠层石、橄榄石、透闪石，电气石和水晶在内的非金属矿物制成的板材。
所述的高聚胶泥是用非金属矿磨制的细粉与高聚胶，按2—4:1的质量比混合成粘状物,其高聚胶包括环氧树脂、不饱和树脂及固化剂。
所述的上圆锥磁板及下圆锥磁板的锥体角度α（上尖角/2）相等，且在30—60度之间，优选为45度，在其锥形下面及上面分别粘贴的永磁件的数量相等，并用高聚胶泥及模具分别将永磁件复合在内部而制作成截顶圆锥体。
所述的上永磁件与下永磁件,分别用稀土永磁粉末与高聚胶混合成的粘结磁料进行5mm以上厚度的圆锥体成型,经压制、固化及充磁的工艺制成同一磁极对合的两个永磁圆锥体。
所述的粘结磁料采用6%--16%质量比的高聚胶与永磁粉末混合,用1T/cm2 以下低压力的设备进行注塑成型，经固化及充磁后分别用能量高聚胶与上，下圆锥磁板粘合成复合体。
本发明采用具有裂隙的玉石与自然界广泛存在的非金属矿做为玉器原料，并用拼接复合工艺，使得传统玉器的造价降低，还配加永磁元件形成生物磁场而使其具有多重价值。有关的结构特点是：四层复合结构第二层的导磁板是用常规0.5-4mm厚度碳钢板制成直径略小于合成玉璧的开孔圆片，利用两面涂抺的不饱和树脂或环氧树脂的高聚胶使上下层石片及永磁片粘合成一体，并用导磁板的强度成为多个石片的拼接骨架，而且对排列在下面的若干主永磁片进行导磁，并以磁场封闭方式使得下面的磁感强度提高；在中间层的主永磁片是用钕铁硼类稀土永磁材料制成外径不小于30mm的环状体，在其常规的3--8个组合中，宜用高聚胶配加2倍以上质量比的用非金属矿磨制的矿粉搅拌成高聚胶泥进行空隙填充；玉石是闪石玉、蛇纹玉、石英岩玉和钙质玉，上、下层石片宜在导磁板支撑下采用扇形拼接，如六片或十二片的扇形对合，并用高聚胶泥在小型真空振动设备中进行合成玉璧的致密成型；晶体矿方片及圆珠与周边凹槽加工成相同宽度，并用高聚胶泥固结，在统一研磨后，不仅能形成较好的观感，还能在其电磁能量的互相激发中产生有益于人体的作用。磁悬浮的结构是：在上、下玉璧以1—5：1的直径比例组成对合体时，环形排列于上玉璧中的主永磁片以较大的旋转半径，既能产生对生物有作用的旋转磁场，还能与设置在上圆锥磁板的上永磁片经导磁板构成同一磁极方向的磁力线回路（接触导磁板一为N极，另一为S极）而产生较大的悬浮力；在下玉璧上面设置截顶的圆锥磁板同下端固结在中孔的滑动轴聚合成一体，在磁板上转圈设置的下永磁片同样用高聚胶泥及模具制成尖锥向上光滑的表面，上、下两组永磁件的规格及数量分别相等；上、下圆锥磁板设计成平行的锥角结构，圆锥角的二分之一α角设计为30—60度，优选为45度；在元器件、排布及聚合体均能保持对称的条件下，利用转速越高越稳定的动态因素,可以将滑动轴(上部)拔出,仍可稳定悬浮一定时间而产生陀螺效应,从而进入真正的磁悬浮状态；在上圆锥磁板的下面与下圆锥磁板的上面，分别用稀土永磁粉末同高分子树脂混合料进行圆锥形的复合成型，利用粘结永磁体工艺完成压制、加温，充磁工序，或用注塑成型工艺,从而以同一磁极对合的两圆锥体均匀的磁场能形成更平衡的悬浮效果。
采用以钕铁硼为主的稀土永磁粘结磁体制备工艺，尤其是用质量比为6%--16%的高聚物制作截顶圆锥体的上、下永磁件，利用超常规的高液态树脂用量使其能用1 T/cm2以下的低压力进行成型，甚至用人造石英石的成型设备也能进行仅用真空力的高聚物成型，从而利用其均匀的锥形磁体厚度产生平衡的悬浮磁场；将上圆锥磁板与导磁板平行焊联为一体的组合磁路，一方面利用其引导磁力线作用而使磁场限制在导磁板之下，另一方面能使主永磁件的N极经导磁板及上圆锥磁板同上永磁件相联，进而使上永磁件的N极与主永磁件的S极之间构成延长的磁力线回路，利用此扩展作用增大了圆锥磁场的面积，从而提高悬浮磁场的平衡范围。磁悬浮要达到稳定平衡，尤其是上玉璧反过来作为底盘而下玉璧改成陀螺体,除了满足净力平衡条件外，平衡点还必须是-势能极小点，而且是只能利用进动来保持稳定。
本发明的积极效果是：采用四层复合的工艺，能使大量因裂隙而废弃的珍贵矿物变废为宝,也用其内涵磁性为玉石玉器的矿物能量的充分发挥提供了条件；在中层配置主永磁体及导磁板并与上下永磁件及圆锥磁板配合形成的悬浮磁场,能产生动态的旋转磁场与娱乐覌赏两种效果；采用多种非金属矿拼接成复合玉璧，本身就是地方特色及石文化的体现，在边缘的凹槽中粘结名贵晶体矿片及环套串珠，可用电气石等热电性较强矿物发射远红线与负离子,进而促进玉石能量的扩散；在上玉璧中均匀布置4块以上的永磁片，能在其旋转中形成联动的磁耦合作用，用此一带二或更多的联动可形成很好的娱乐及减压效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图（实施例1，组合式上永磁件）；
图2为本发明的结构示意图（实施例3，一体式上永磁件）；
图中：上玉璧-1、滑动轴-2、下玉璧-3、上层石片-4、导磁板-5、主永磁片-6、下层石片-7、晶体矿圆珠-8、上圆锥磁板-9、轴套-10、上永磁件-11、下永磁件-12、下圆锥磁板-13。
具体实施方式
实施例1
一种悬浮对合型玉璧，包括上玉璧1、滑动轴2和下玉璧3，对合成悬浮旋转体，其特征在于：所述的下玉璧3采用整块的天然玉石及非金属矿制成预留中孔的圆盘，上玉璧1采用矿物碎板拼接成两层的复合圆板体，两者分别聚合后用滑动轴2穿联为可悬浮及旋转的一体；滑动轴2是用铝合金车制成上，下用轴套联为一体的滑动轴杆，下部20mm外径的短轴插入下玉璧3内孔，其上端插入与上圆锥磁板联为一体的钢制轴套10中，上玉璧沿滑动轴2可垂直运动；上玉璧1采用具有裂隙的翡翠薄板制成内圈为六块扇形片与外圈为十二块扇形片分二圈拼接成上层石片4，下层石片7用叠层石、橄榄石、黑曜石、透闪石、透辉石和叶腊石六种非金属矿物、分别加工成对合的扇形光板，经模具中排列翡翠片、放入与上圆锥磁板11焊联为一体主导磁板5、钕铁棚主永磁环6，用高聚胶泥填充后进行真空振动成型，其后再排布下层石片7、周边凹槽配设晶体矿方块8的工艺顺序完成复合玉璧的成型。采用2mm厚度碳钢制的主导磁板5与上圆锥磁板9两者对水平排列的主永磁片与倾斜45度（上锥夹角/2度）的上永磁片6形成了同一磁极方向的磁力线回路，上、下永磁片及圆锥磁板以平行对置的圆锥面及异极相对产生的悬浮力，还用滑动轴2水平方向的限位作用，能够形成上玉璧在较长时间稳定旋转的条件。在下玉璧3相对主永磁片6的位置，可同样设置一组同极相对（S）极的永磁片，以两个圆锥的 N 极相对与两组永磁片的S 极相对产生两组配合的悬浮力，更有助于对合玉璧悬浮力的提高及平衡。
实施例2
采用上玉璧1、滑动轴2和下玉璧3组成对合的悬浮体，其结构及工艺为：上层石片4与下层石片7是用玉石及非金属矿制成半径分别为12cm及厚度为1cm并经真空渗胶处理的圆板，导磁板5与上圆锥板9采用2mm厚度碳钢板制成，主永磁片6采用钕铁硼永磁片制成外径是50mm及厚度为8 mm的6个圆环，以半径8cm及S极统一向下方式对称排列；下玉璧3采用整块的橄榄石或叠层石或透闪石制成，在其中心孔插入分为两段且用套轴配合的铜制滑动轴2，滑动轴2 穿入钢制轴套10，上、下 两个玉璧形成30度圆锥角配合的旋转体；上永磁件11与下永磁件12的独立元件采用整体的粘结永磁成型体代替,具体用常规配方的钕铁硼粉末与环氧树脂高聚物及固化剂混合成粘结磁料,然后用常规设备进行压缩成型,再固化与充磁后制得粘结永磁锥形体，其中在圆锥磁板面上的粘结磁料为6mm厚度,其后再同圆锥磁板用高聚物粘合成复合体。设计参数要保证上玉璧的重力能够被上、下两个复合圆锥磁体产生的磁斥力所平衡，在主永磁片6及四层复合结构保持较高对称精度的条件下，再利用上玉璧快速悬转形成的进动作用及平衡力，能够将滑动轴2的上段取出而进入真正的磁悬浮状态，从而用上玉璧中的主永磁环6自然产生较强的生物磁效应及整体呈现对合玉璧平衡轮回的观赏效果。
实施例3
采用上玉壁1、滑动轴2和下玉壁3组成悬浮对合型玉璧，其结构为：所述的上玉壁1采用玉石及非金属矿物碎板拼接复合成中间设置导磁板5及若干主永磁片6的四层复合体；如图2所示，下玉壁3用玉石薄板做成半径为200mm的圆板，在其上面用能量高聚胶对倾斜角α=60度的下圆锥磁板13，粘结钕铁硼制的下永磁件12和滑动轴2的下半截进行一体的聚合成型，其中滑动轴2的上半截穿插在碳钢制轴套10的圆孔中，剩用其水平限位作用形成两玉壁的可垂直滑动并旋转的悬浮体，滑动轴（杆）2采用非导磁金属材料制成，并在下玉壁锥口处车制成用内、外套卡固的两截；上玉壁1的上层石片4与下层石片7采用具有裂隙的玉石及非金属矿制成的扇形片进行拼接复合而成半径为240mm及厚度为80mm的聚合圆盘，并在层间的周边依次嵌入能量矿物块8，还用能量高聚胶对层间对称排布的四块主永磁片6、与上圆锥磁板9以平面对圆口平行方式焊为一体的导磁板、同上圆锥磁板9焊联的轴套10共同聚合为内孔为圆锥形的复合体；玉石矿是用蛇纹玉，非金属矿是用叠层石、橄榄石、透闪石、透辉石、电气石、锗石和水晶矿物中选取，并取其中电气石、水晶二者按0.5:9.5质量比制成80-800目能量矿石粉，再与高聚物按2--4:1的质量比制成黏状的能量高聚胶；上永磁件11与下永磁件12采用粘结稀土永磁体工艺制成，其工艺特点是采用较高的高聚物用量来降低成型压力，进而简化成型设备结构及降低成本，具体是采用84%-94%质量比的普通钕铁硼NdFeB磁粉、总质量为6%-16%的热固型环氧树脂与固化剂及硅烷偶联剂混合的粘结剂，经混合、混炼、注塑成型(140帕)、热固化和充磁的工序制成截顶圆锥形且厚度为8mm的两个圆锥永磁体，在其用人造石英石成型设备改造的小型压机中进行聚合成型，其后用能量高聚胶粘结于上、下圆锥板及上下玉壁预留的圆锥孔中。四个主永磁片6采用直径为120mm钕铁硼永磁片6，其S极统一向下设置，如此从上玉壁1的主永磁片6的N极出--导磁板5—上圆锥磁板9—上永磁片S极—上永磁片N极—主永磁片6的S极形成磁力线回路，同时在上永磁片11与下永磁12均为N极同性磁场的对置中产生排斥力，进而在排斥力与滑动轴2及轴套10的水平限位中形成悬浮力。本发明的悬浮型对合玉壁利用悬浮力在用手拨动时能产生较长时间的平衡悬转，尤其是主永磁片6与上永磁件11两组永磁体产生的延长磁力线的平缓磁场，对相同锥角的下永磁件12的对置磁场中能产生平衡的悬浮及陀螺效应,还在其进动作用中保持稳定。
Claims (8)
1.一种悬浮对合型玉璧，其特征在于，包括上玉璧（1）、滑动轴（2）和下玉璧（3），所述的下玉璧（3）采用整块的玉石板制成中心留孔的基体,并在上面配置下圆锥磁板（13）及其环状排列的下永磁件（12）;上玉璧（1）采用玉石板拼接成中部是截顶圆锥形圆口的四层复合体,并设置上圆锥磁板（9）及其下面环状排列的上永磁件（11），还在复合体中平行配设导磁板（5）与主永磁片（5）而成组合磁路;滑动轴（2）下端经圆锥导磁板插入下玉璧（3）的中孔,用高聚胶泥将下永磁件（12）、下圆锥磁板（13）、滑动轴（2）和下玉璧（3）聚合成一体，并将滑动轴（2）上端穿过与上圆锥磁板（9）相联的轴套（10），沿滑动轴（2）垂直运动的上玉璧（1）相对作为底座的下玉璧（3）构成陀螺体。
2.根据权利要求1所述的悬浮对合型玉璧，其特征在于，所述的上玉璧是采用下层石片（7）、主永磁片（6）、导磁板（5）和上层石片（4）的四层复合结构，并将碳钢制的上圆锥磁板（9）与导磁板（5）焊联成一体，还用高聚胶泥将6—12块环状排列的上永磁件（11）及平行排列于导磁板（5）下面的3—8块主永磁片（6）之间的空隙填满,整体粘结成聚合圆盘；主永磁片（6）与上永磁件（11）分别以同一磁极方向排列,两者以不同的磁极接触相联的导磁板，还对平行于锥体面且同极性相对的下永磁件（12）产生相斥的顶推力。
3.根据权利要求2所述的悬浮对合型玉璧，其特征在于，所述的下玉璧（3）用高聚胶泥对穿插于下圆锥磁板（13）截顶的圆口及中孔的滑动轴（2）粘结成聚合体，并在下圆锥磁板（13）上面排列并粘结与上永磁件（11）对应的若干下永磁件。
4.根据权利要求3所述的悬浮对合型玉璧，其特征在于，所述的玉石板是采用玉石矿物与包括叠层石、橄榄石、透闪石，电气石和水晶在内的非金属矿物制成的板材。
5.根据权利要求4所述的悬浮对合型玉璧，其特征在于，所述的高聚胶泥是用非金属矿磨制的细粉与高聚胶，按2—4:1的质量比混合成粘状物,其高聚胶包括环氧树脂、不饱和树脂及固化剂。
6.根据权利要求5所述的悬浮对合型玉璧，其特征在于，所述的上圆锥磁板（9）及下圆锥磁板（13）的锥体角度α相等，且在30—60度之间，优选为45度，在其锥形下面及上面分别粘贴的永磁件的数量相等，并用高聚胶泥及模具分别将永磁件复合在内部而制作成截顶圆锥体。
7.根据权利要求6所述的悬浮对合型玉璧，其特征在于，所述的上永磁件（11）与下永磁件（12）,分别用稀土永磁粉末与高聚胶混合成的粘结磁料进行5mm以上厚度的圆锥体成型,经压制、固化及充磁的工艺制成同一磁极对合的两个永磁圆锥体。
8.根据权利要求7所述的悬浮对合型玉璧，其特征在于，所述的粘结磁料采用6%--16%质量比的高聚胶与永磁粉末混合,用1T/cm2 以下低压力的设备进行注塑成型，经固化及充磁后分别用能量高聚胶与上，下圆锥磁板粘合成复合体。
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2018
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