• 沒有找到結果。

3-1(b)。隨著徑向磁場的持續作用,在液滴邊緣發生不穩定而產生鋸齒狀,

7.03mm(第二列) , 7.70mm(第三列)。一開始出現擾動,產生主導指狀物,

隨後液滴的塗覆增長。在之前的文獻,當液體在旋轉塗佈的過程,因為離

至 MATLAB 圖像處理軟體。確定灰階的亮度起始數值,完整的初始磁性液

將實驗數據分析可得到指數的平均值γ=0.4897,標準差為0.0310,如圖3-5。

比較上述兩種不同型態磁場變化下,於上百組實驗中觀察磁性液滴塗

將實驗影片截圖加以分析,在各不同時間點下液滴型態的改變。圖 3-9 為在 2.2A 磁場作用下產生一系列指狀化過程,滴入磁性液滴(液滴直徑約 6.35mm),t=0sec 如圖 3-9(a),開啟垂直磁場產生 300Oe 的磁力大小,磁性 液滴在此磁力的作用下 t=1sec 於液滴外圍產生 6 顆小液滴(Np =6) 如圖 3-9(b),垂直磁場持續作用下 t=4sec 更明顯可以看出分裂出的小液滴向外漂 移如圖 3-9(c),關閉垂直磁場使小顆液滴崩解產生一個連續的界面型態為接 下來塗覆的薄膜雛型 t=7sec 如圖 3-9(d),再開啟徑向磁場使中心的磁性液滴 受到外圍磁力的作用向外進行塗覆。觀察圖 3-9(e)~(h)為在 t=10、11、12、

13sec 產生 6 根指狀化數目(Nf),位於磁場中心的磁性液滴並且依循指狀化 方向進行塗覆。待磁性液滴塗覆超出觀察範圍外則關閉磁場,完成本次磁 性液滴的塗覆實驗。

在下列幾組範例中改變液滴直徑,為在相同電流(I=2.2A)產生垂直磁場 (Hv=300Oe)及徑向磁場(Ho=211Oe),磁性液滴產生一連串指狀化現象;

圖 3-10~圖 3-15 為液滴直徑 5.12、5.39、7.16、7.37、7.50、7.95mm,分別 產生 4、5、8、9、10、10 根的指狀物(Nf)。在較小直徑的液滴中,由於受

產生垂直磁場(Hv=355Oe)及徑向磁場(Ho=250Oe)。圖 3-17 為在 2.6A 磁場作 用下產生一系列指狀化過程,滴入磁性液滴(液滴直徑約 5.31mm),t=0sec 如圖 3-17(a),開啟垂直磁場,磁性液滴在此磁力的作用下當 t=2.8sec 於液 滴外圍產生 6 顆主要的液滴(Np=6) 如圖 3-17(b),垂直磁場持續作用下 t=5.6sec 更明顯可以看出分裂的液滴向外飄移如圖 3-17(c),關閉垂直磁場使 小顆液滴崩解產生一個連續的界面型態為接下來塗覆的薄膜雛型 t=11.2sec 如圖 3-17(d),再開啟徑向磁場使中心的磁性液滴受到外圍磁力的作用向外 進行塗覆。觀察圖 3-17(e)~(h)為在 t=14、16.8、19.6、23sec 產生 6 根指狀 化手指(Nf),位於磁場中心的磁性液滴並且依循指狀化方向進行塗覆。待 磁性液滴塗覆超出觀察範圍外則關閉磁場,完成本次磁性液滴塗覆實驗。

在下列幾組範例中改變液滴直徑,為在相同電流(I=2.6A)產生垂直磁 場(Hv=355Oe)及徑向磁場(Ho=250Oe),磁性液滴產生一連串指狀化現象;

圖 3-18~圖 3-20 為液滴直徑 6.03、6.04、6.75mm,分別產生 8、9、10 根的 指狀物(Nf)。

滴界面發生不均勻的改變,待後續章節進行更進一步分析。

3-3-3 於 3.0A 磁場交互作用

當電流 I=3.0A,線圈產生垂直磁場(Hv=400Oe)及徑向磁場(Ho=288Oe);

圖 3-22 為一系列指狀化過程,滴入磁性液滴(液滴直徑約 5.11mm),t=0sec 如圖 3-22(a)為液滴初始形狀,開啟垂直磁場,磁性液滴在此磁力的作用下 當 t=2.6sec 於液滴外圍產生 10 顆主要的液滴(Np=10)且向外漂移如圖 3-22(b),

關閉垂直磁場使顆液滴崩解產生一個連續的界面型態為接下來塗覆的薄膜 雛型,t=5.2sec 如圖 3-22(c),再開啟徑向磁場使中心的磁性液滴受到外圍磁 力的作用向外進行塗覆,但是在有限的周長下,液滴坍塌後始得界面不穩 定發生如圖 3-22(d)。觀察圖 3-22(e)~(h)為在 t=13、15.6、22、30sec 產生 10 根指狀化手指(Nf),位於磁場中心的磁性液滴依循指狀化方向進行塗覆,

3-3-4 不同徑向磁場大小之比較

論為在較小的磁場下,液滴外圍分裂的顆數比較少,比較容易發展出指狀 同的指數關係如圖 3-2(c);相同範例為液滴直徑大小約 5.5mm、6.0mm、

6.35mm,一樣有著相同的結論。(2) 在產生相同數目的指狀化根數而液滴

圖的主旨是取決於設定不同的灰階亮度初始值Ig,其相對應之面積與時間相

圖 3- 1 徑向磁場作用(H0= 288 Oe),d=7.70mm,指狀化過程 (a)t=0.0s; (b)1.2s; (c)2.4s; (d)5.4s;

(e)5.6s; (f)5.8s; (g)6.2s, and (h)6.6s.

圖 3- 2 徑向磁場作用(H0 = 288 Oe),d=6.44mm,指狀化過程 (a)t=0.0s; (b)2.2s; (c)3.2s; (d)3.8s;

(e)4.4s; (f)5.4s; (g)6.4s, and (h)8.0s.

圖 3- 3 徑向磁場作用(H0 = 288 Oe),不同液滴直徑所產生指狀化現象

圖 3- 4 徑向磁場作用(H0 = 288 Oe),不同磁流體所產生指狀化現象

圖 3- 5 於徑向磁場作用下(H0 = 288 Oe),面積比較圖

圖 3- 6 不同機制磁場作用產生一連串指狀化現象 受徑向磁場作用(a)t=0.0s; (b)1.2s; (c)3.6s; (d)4.6s;

垂直與徑向磁場作用(e)t=0.0s; (f)1.8s; (g)2.6s; (h)12.0s

圖 3- 7 不同機制磁場作用,面積比較圖

圖 3- 8 垂直與徑向磁場作用面積隨時間成長的各階段

圖 3- 9 垂直與徑向磁場作用(H0 = 211 Oe),d=6.35mm,指狀化過程 (a)t=0.0s; (b)1.0s; (c)4.0s; (d)7.0s;

(e)10.0s; (f)11.0s; (g)12.0s, and (h)13.0s.

圖 3- 10 垂直與徑向磁場作用(H0 = 211 Oe),d=5.12mm,指狀化過程 (a)t=0.0s; (b)1.2s; (c)4.4s; (d)7.6s;

(e)10.8s; (f)14.0s; (g)17.2s, and (h)23.0s.

圖 3- 11 垂直與徑向磁場作用(H0 = 211 Oe),d=5.39mm,指狀化過程 (a)t=0.0s; (b)1.4s; (c)4.2s; (d)7.0s;

(e)9.8s; (f)12.6s; (g)15.0s, and (h)18.0s.

圖 3- 12 垂直與徑向磁場作用(H0 = 211 Oe),d=7.16mm,指狀化過程 (a)t=0.0s; (b)1.8s; (c)3.6s; (d)5.4s;

(e)7.2s; (f)9.0s; (g)10.8s, and (h)13.0s.

圖 3- 13 垂直與徑向磁場作用(H0 = 211 Oe),d=7.37mm,指狀化過程 (a)t=0.0s; (b)2.2s; (c)4.4s; (d)6.6s;

(e)9.2s; (f)11.0s; (g)13.2s, and (h)15.0s.

圖 3- 14 垂直與徑向磁場作用(H0 = 211 Oe),d=7.50mm,指狀化過程 (a)t=0.0s; (b)1.8s; (c)4.6s; (d)6.2s;

(e)8.2s; (f)10.2s; (g)11.6s, and (h)13.6s.

圖 3- 15 垂直與徑向磁場作用(H0 = 211 Oe),d=7.95mm,指狀化過程 (a)t=0.0s; (b)2.2s; (c)4.4s; (d)6.6s;

(e)8.8s; (f)11.0s; (g)13.2s, and (h)15.0s.

圖 3- 16 垂直與徑向磁場作用(H0 = 211 Oe),不同液滴直徑指狀化過程 第一行:不同液滴直徑大小下在外圍生成的液滴顆數(Np),第二行:液滴沿 著特定根數指狀物(Nf)方向進行塗覆,第三行:最後磁性液滴的塗覆結果。

圖 3- 17 垂直與徑向磁場作用(H0 = 250 Oe),d=5.31mm,指狀化過程 (a)t=0.0s; (b)2.8s; (c)5.6s; (d)11.2s;

(e)14.0s; (f)16.8s; (g)19.6s, and (h)23.0s.

圖 3- 18 垂直與徑向磁場作用(H0 = 250 Oe),d=6.03mm,指狀化過程 (a)t=0.0s; (b)3.2s; (c)6.0s; (d)9.0s;

(e)12.0s; (f)15.0s; (g)18.0s, and (h)23.0s.

圖 3- 19 垂直與徑向磁場作用(H0 = 250 Oe),d=6.04mm,指狀化過程 (a)t=0.0s; (b)3.2s; (c)6.4s; (d)9.6s;

(e)12.8s; (f)16.0s; (g)19.2s, and (h)25.0s.

圖 3- 20 垂直與徑向磁場作用(H0 = 250 Oe),d=6.75mm,指狀化過程 (a)t=0.0s; (b)2.8s; (c)5.6s; (d)8.4s;

(e)11.2s; (f)14.0s; (g)16.8s, and (h)20.0s.

圖 3- 21 垂直與徑向磁場作用(H0 = 250 Oe),不同液滴直徑指狀化過程 第一行:不同液滴直徑大小下在外圍生成的液滴顆數(Np),第二行:液滴沿 著特定根數指狀物(Nf)方向進行塗覆,第三行:最後磁性液滴的塗覆結果。

圖 3- 22 垂直與徑向磁場作用(H0 = 288Oe),d=5.11mm,指狀化過程 (a)t=0.0s; (b)2.6s; (c)5.2s; (d)7.8s;

(e)13.0s; (f)15.6s; (g)22.0s, and (h)30.0s.

圖 3- 23 垂直與徑向磁場作用(H0 = 288 Oe),不同液滴直徑指狀化過程 第一行:不同液滴直徑大小下在外圍生成的液滴顆數(Np),第二行:液滴沿 著特定根數指狀物(Nf)方向進行塗覆,第三行:最後磁性液滴的塗覆結果。

圖 3- 24 垂直與徑向磁場作用,面積比較圖

圖 3- 25 所有受垂直與徑向磁場作用範例的指數分佈

圖 3- 26 不同徑向磁場大小下,Np與 Nf分佈圖

圖 3- 27 受垂直與徑向磁場作用,不同直徑大小及指狀化數目的探討

圖 3- 28 不同亮度 Ig值的比較分析

圖 3- 29 不同磁場機制下其面積塗覆過程,均勻度之變化

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