本實用新型公開了一種基于磁鐵列陣的磁流體演示儀，其包括主要由列陣基座A和多個螺柱I組成的第一磁鐵列陣排布機構、主要由列陣基座B和多個螺柱II組成的第二磁鐵列陣排布機構、主要由列陣基座C和多個螺柱III組成的第三磁鐵列陣排布機構、磁鐵和盛有磁流體的透明容器，磁鐵通過螺柱呈陣列排布在列陣基座上，列陣基座A、列陣基座B和列陣基座C上的磁鐵形成包圍透明容器的空間磁鐵列陣。本實用新型通過調整磁鐵所組成列陣的空間位置，能夠自由、定量、可控地組合產生不同的空間磁場分布，演示磁流體在不同空間磁場下形態結構的特征與變化規律，全面、直觀呈現磁流體的磁學與流體特性，獲得較佳的演示效果。

技術領域

本實用新型屬于物理教學設備領域，涉及一種磁性流體物理特性演示裝置，具體涉及一種基于磁鐵列陣的磁流體演示儀。

背景技術

磁流體(Ferrofluid)是一種同時具有液體流動性與固體磁性的新型功能材料，其由直徑小于10nm的磁性固體顆粒(Fe₃O₄、Fe₂O₃、Ni等)、基載液、界面活性劑三者混合制成一種穩定的膠狀液體。磁流體在無磁場的環境下與普通液體無異，當施加外部磁場時，其在磁力、重力、表面張力等作用下呈現豐富、新奇的形態結構。鑒于磁流體優異的流動性、順磁性等性能，如今已被廣泛應用于密封、減震、醫療衛生、聲音調節等領域。

磁流體同時具有的液體流動性和對磁場響應敏感的固體磁性，可以通過專門的磁流體演示產品才能表現出來，這樣不僅在物理教學過程中給學生以直觀的感受，還可以方便對磁流體性能的進一步研究開發和推廣普及。目前，市面上現有的磁流體演示產品大多結構簡單，一般只包含一個充滿磁流體的容器以及少數幾塊磁鐵，方便使用者自由、隨意地觀察磁流體與磁鐵之間的相關作用。這類磁流體演示產品雖然具有一定的觀賞性，但是不具備定量的實驗教學演示功能。對于由不同類型的空間磁場分布引起不同的磁流體形態結構，因此，如果能夠實現對空間磁場分布的自由、定量控制，將有助于更全面、直觀地展示磁流體的磁性和流體特性，以實現演示、教學、探究的作用。

實用新型內容

本實用新型的目的在于針對目前磁流體演示產品結構簡單、難以實現定量控制的技術問題，提供了一種基于磁鐵列陣的磁流體演示儀，通過磁鐵列陣可以形成分布自由、定量、可控的空間磁場，演示磁流體在不同空間磁場下形態結構與變化規律，更全面、直觀呈現磁流體的磁學與流體特性。

為了達到上述目的，本實用新型采取以下技術方案來實現。

本發明提供了一種基于磁鐵列陣的磁流體演示儀，該磁流體演示儀包括第一磁鐵列陣排布機構、第二磁鐵列陣排布機構、第三磁鐵列陣排布機構、磁鐵和盛有磁流體的透明容器；

所述第一磁鐵列陣排布機構包括列陣基座A、沿列陣基座A上端面邊緣均勻布置的多個托盤支架、安置于托盤支架上的托盤、安置于托盤上的兩條相互平行的軌道及多個螺柱I；所述列陣基座A上設置有與螺柱I數量匹配且呈陣列排布的螺孔I，螺柱I安裝于列陣基座A上的螺孔I內；

所述第二磁鐵陣列排布機構包括列陣基座B及多個螺柱II；所述列陣基座B的數量為兩個，兩個列陣基座B對稱設置在托盤邊緣；所述列陣基座B上設置有與螺柱II數量匹配且呈陣列排布的螺孔II，螺柱II安裝于列陣基座B上的螺孔II內；

所述第三磁鐵陣列排布機構包括列陣基座C及多個螺柱III；所述列陣基座C安置于兩列陣基座B頂端；所述列陣基座C上設置有與螺柱III數量匹配且呈陣列排布的螺孔III，螺柱III安裝于列陣基座C上的螺孔III內；

所述托盤、列陣基座B和列陣基座C組成容納透明容器的空間，所述透明容器沿兩條平行的軌道放置于托盤上；

所述磁鐵的數量至少為一個，放置于螺柱I或/和螺柱II或/和螺柱III設置的匹配凹槽內。