[發(fā)明專(zhuān)利]一種古代司南的制備工藝及再現(xiàn)過(guò)程

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811192667.0
• 申請(qǐng)日: 2018-10-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109387224A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 岑天慶
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 岑天慶
• 主分類(lèi)號(hào): G01C25/00
• 分類(lèi)號(hào): G01C25/00;G01C17/04
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

司南模型是一個(gè)有很高公眾識(shí)別度的形象。學(xué)術(shù)界推測(cè)古代司南制法是由天然磁石琢成，而在現(xiàn)實(shí)中用天然磁石琢成勺形存在諸多無(wú)法克服的技術(shù)問(wèn)題，且在定向?qū)嶒?yàn)中不能指南。由于用漢代以前的技術(shù)無(wú)法復(fù)原司南，所以迄今司南僅僅只能作為模型展示。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)和關(guān)注到安徽省休寧縣吳魯衡羅經(jīng)店長(zhǎng)期秘密使用強(qiáng)磁性的“天然磁隕石”磁化普通鋼針制作羅盤(pán)，故采用普通鋼鐵通過(guò)傳統(tǒng)手工打鐵技術(shù)制作出大小、外形仿瓢的實(shí)用勺子，在經(jīng)磁鐵模擬磁化后，定向?qū)嶒?yàn)中鐵勺能有效指南，說(shuō)明司南能用古代方士術(shù)士手中才有的天然強(qiáng)磁石磁化鋼鐵勺子制成。本發(fā)明是一種有科學(xué)和歷史事實(shí)依據(jù)的復(fù)原和再現(xiàn)古代司南發(fā)明過(guò)程的技術(shù)，可作為科普儀器、教學(xué)儀器或玩具等進(jìn)行演示推廣和普及。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明為一種有科學(xué)和歷史事實(shí)依據(jù)的古代司南復(fù)原制備工藝，使用本發(fā)明所復(fù)原出的司南能模擬、再現(xiàn)古代發(fā)明司南及發(fā)現(xiàn)磁指向極性的過(guò)程，能應(yīng)用于科普儀器、教學(xué)儀器、玩具或工藝品等領(lǐng)域。

背景技術(shù)

指南針是我國(guó)古代四大發(fā)明之一，東漢王充《論衡》中有“司南之杓，投之于地，其柢指南”的記載，而學(xué)術(shù)界官方和民間普遍認(rèn)為司南一種有磁性的勺（勺同杓）形指南器，是我國(guó)早期的指南針。

文物學(xué)家王振鐸根據(jù)自己對(duì)司南的研究和理解（可參考文獻(xiàn)：司南指南針與羅經(jīng)盤(pán) [J]. 中國(guó)考古學(xué)報(bào)，1948,(3)：181頁(yè)-259頁(yè)），推測(cè)古代司南的制法是由天然磁石琢成的，并制成了公眾常見(jiàn)的復(fù)原司南模型。由于以古代存在的普通天然磁石和將其琢成勺子的技術(shù)立論，所以該說(shuō)法被學(xué)術(shù)界和官方采用。

普通天然磁石雖然普遍存在但磁性弱，琢成磁勺存在諸多無(wú)法克服的技術(shù)問(wèn)題。琢磨過(guò)程導(dǎo)致其磁性減弱是其主要原因；其次是極易破碎，磁石琢成勺狀相當(dāng)困難，成品、成型率很低，另外加工后的勺子要有一定的厚度，導(dǎo)致磁勺重量比普通湯勺重，還有的是，成型的磁勺長(zhǎng)度只有5-6厘米，這樣小而重的磁勺會(huì)嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)效果。

至于為何將如此難加工的磁石琢磨成勺子，其原因和目的一直沒(méi)有得到很好的回答，因?yàn)檫@樣小而重的勺子在現(xiàn)實(shí)生活很少見(jiàn)，且極易破碎沒(méi)有任何實(shí)用價(jià)值，所以在理論和實(shí)踐中認(rèn)為司南是使用磁石制成很難自圓其說(shuō)。所以迄今古代司南僅僅只作為固定模型和圖片展示，不能用作科普儀器或教學(xué)儀器來(lái)演示推廣和普及。

發(fā)明內(nèi)容

中國(guó)古代文獻(xiàn)中有大量關(guān)于天然強(qiáng)磁石的記載，但由于一直沒(méi)找到實(shí)物引證，認(rèn)為其不可信。本發(fā)明關(guān)注到這一重要發(fā)現(xiàn)，結(jié)合東漢時(shí)期形成了較成熟的鋼鐵冶煉技術(shù)，以此為歷史實(shí)事依據(jù)推測(cè)司南可能是由普通鋼鐵材料制作成勺子后被磁化而成。

為了證實(shí)其可行性，故采用古有的普通鋼鐵用傳統(tǒng)打鐵技術(shù)，手工制作大小實(shí)用外形仿瓢的勺子，用各種磁鐵模擬進(jìn)行對(duì)比磁化實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)：磁性較弱的普通鐵氧體就能使普通鋼鐵打制的鐵勺飽和磁化；普通鋼鐵飽和磁化后剩磁與天然磁石飽和磁化后的剩磁相差不大，直觀磁性勺柄僅能吸取一根普通針（表面最大磁感強(qiáng)度120高斯左右）。定向?qū)嶒?yàn)后發(fā)現(xiàn)：鐵勺能有效指南，大部分情況誤差都在10o以?xún)?nèi)。雖然普通鐵氧體古代并不存在，但用其模擬天然強(qiáng)磁石的磁化效果是相同的。吳魯衡羅經(jīng)老店的“天然磁隕石”能在比較遠(yuǎn)的距離使磁針劇烈晃動(dòng)，根據(jù)磁化鋼針時(shí)吸引鋼針的情況看，其磁性應(yīng)與普通碲形磁鐵的磁性強(qiáng)度相當(dāng)。吳魯衡羅經(jīng)老店近300年來(lái)一直能用其秘密磁化鋼針，沒(méi)有任何理由不能磁化用普通鋼打制的鐵勺，說(shuō)明古代能用古代方士術(shù)士中一直存在的天然強(qiáng)磁石磁化鐵勺制成司南。

鐵勺在使用普通鋼鐵鑄造或鍛造后的打磨拋光工藝是從古至今成熟和簡(jiǎn)易的技術(shù)，成品的鐵勺較薄且重量輕，長(zhǎng)度能達(dá)10厘米以上，大小接近普通食用湯勺，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩大，另外先制成的提鐵勺后期才磁化，所以不存在磁性在制作過(guò)程中減弱的問(wèn)題。值得留意的是，普通鋼鐵純度高于天然磁石，飽和磁化后的剩磁約強(qiáng)于天然磁石，這些都是支持本發(fā)明定向?qū)嶒?yàn)有利的因素。

所以本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種古代司南的制備工藝及再現(xiàn)過(guò)程，其特征在于，包括鐵勺、地盤(pán)和磁鐵；所述磁鐵是模擬天然強(qiáng)磁石來(lái)對(duì)鐵勺進(jìn)行測(cè)試和充磁；所述鐵勺進(jìn)行定向?qū)嶒?yàn)時(shí)需在地盤(pán)上進(jìn)行。