磁頭/磁盤界面薄膜潤滑劑流動(dòng)及損耗特性研究
發(fā)布時(shí)間:2022-09-30 10:50
隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來,人們對硬盤存儲(chǔ)容量的要求越來越高。減小磁頭的飛行高度和采用新型的熱輔助磁記錄技術(shù)是提高硬盤存儲(chǔ)密度的有效途徑,但這兩項(xiàng)技術(shù)會(huì)使磁盤表面的潤滑劑流動(dòng)及損耗。為了使磁頭/磁盤界面保持最佳摩擦學(xué)性能并使滑塊飛行保持穩(wěn)定,必須保證磁盤表面潤滑劑厚度均勻。因此研究潤滑劑在空氣動(dòng)壓作用下流動(dòng)和熱源作用下產(chǎn)生損耗的原因,并提出減小潤滑劑損耗的方法,對于提高磁頭/磁盤界面的可靠性具有重要的意義。 本文基于流體力學(xué)中的N-S方程和連續(xù)性方程建立了潤滑劑流動(dòng)損耗的理論模型。首先建立了基于F-K模型的修正雷諾方程以求解潤滑膜表面受到的空氣軸承力?紤]潤滑劑分子間作用力,表面張力以及潤滑膜表面受到的外力建立了潤滑劑在空氣動(dòng)壓作用下的膜厚流動(dòng)方程。隨后,考慮熱源引入后的蒸發(fā)作用建立了潤滑劑在熱源作用下的膜厚變化方程。文中利用了一個(gè)同膜厚和溫度相關(guān)的粘度表達(dá)式以完善理論。 根據(jù)平板型和雙軌型滑塊下的空氣軸承力分布,求解得到空氣動(dòng)壓下潤滑劑的流動(dòng)。采用去除空氣動(dòng)壓下膜厚變化方程中某些項(xiàng)的方法研究引起膜厚變化的主要因素以及方程中其他各因素的作用。針對硬盤驅(qū)動(dòng)器工作時(shí)不同的工作條件,討...
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.2 硬盤的主要組成結(jié)構(gòu)
1.3 提高存儲(chǔ)密度的相關(guān)技術(shù)
1.3.1 改進(jìn)磁盤的結(jié)構(gòu)
1.3.2 改進(jìn)磁頭結(jié)構(gòu)
1.4 磁頭磁盤界面潤滑膜國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4.1 國外研究現(xiàn)狀
1.4.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.5 本文研究的主要內(nèi)容
第2章 膜厚變化理論模型的建立及求解
2.1 修正雷諾方程的推導(dǎo)
2.2 空氣動(dòng)壓作用下的膜厚變化方程
2.3 熱源作用下的膜厚變化方程
2.4 膜厚變化方程的求解
2.5 本章小結(jié)
第3章 空氣動(dòng)壓作用下潤滑膜流動(dòng)特性分析
3.1 潤滑劑流動(dòng)模型的建立及求解
3.2 空氣動(dòng)壓作用下潤滑劑流動(dòng)主要影響因素分析
3.3 工作參數(shù)參數(shù)對于潤滑劑流動(dòng)的影響分析
3.3.1 初始膜厚的影響
3.3.2 磁頭飛高的影響
3.3.3 磁盤轉(zhuǎn)速的影響
3.4 本章小結(jié)
第4章 熱源作用下潤滑劑損耗特性分析
4.1 基于 HAMR 技術(shù)的潤滑劑損耗模型建立及求解
4.2 熱源作用下潤滑劑損耗主要影響因素分析
4.3 工作參數(shù)對于潤滑劑損耗的影響分析
4.3.1 初始膜厚的影響
4.3.2 激光功率的影響
4.3.3 激光光斑半徑的影響
4.3.4 潤滑劑分子重量的影響
4.4 本章小結(jié)
第5章 潤滑劑膜厚的恢復(fù)特性分析
5.1 潤滑劑恢復(fù)模型的建立及求解
5.2 潤滑劑膜厚恢復(fù)的主要因素分析
5.3 工作參數(shù)對于膜厚恢復(fù)的影響分析
5.3.1 初始膜厚的影響
5.3.2 環(huán)境溫度的影響
5.3.3 極性端基的影響
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]分子間作用力對超低飛高磁頭動(dòng)態(tài)飛行特性的影響[J]. 王玉娟,梁麗,陳云飛. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(06)
[2]磁頭面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的測量與抑制[J]. 宋南海,孟永鋼. 納米技術(shù)與精密工程. 2012(03)
[3]微型硬盤驅(qū)動(dòng)器工作狀態(tài)下的沖擊特性仿真[J]. 魏浩東,敖宏瑞,姜洪源,皮亞東. 振動(dòng)與沖擊. 2011(12)
[4]基于連續(xù)模型和離散模型的微尺度三維凸臺(tái)軸承的氣體潤滑分析[J]. 張延瑞,孟永鋼. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2011(04)
[5]表面粗糙度對硬盤超低飛高氣膜靜態(tài)特性的影響[J]. 史寶軍,季家東,楊廷毅. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2011(11)
[6]熱輔助磁記錄技術(shù)[J]. 陳進(jìn)才,陳明,謝長生. 記錄媒體技術(shù). 2010(04)
[7]熱輔助記錄——新型超高密度記錄方式的原理與研究進(jìn)展[J]. 馮小源,郭繼花,黃致新. 磁性材料及器件. 2009(05)
[8]信息存儲(chǔ)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 張立. 信息記錄材料. 2006(05)
[9]硬盤磁頭-碟界面潤滑劑失效機(jī)理及添加劑X-1P的性能研究[J]. 呂興棟,舒萬艮,石鵬途,楊明楚. 化學(xué)物理學(xué)報(bào). 2004(01)
碩士論文
[1]工作狀態(tài)下TFC磁頭熱變形對飛行高度的影響研究[D]. 陳漪.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[2]涉及氣體稀薄效應(yīng)的磁頭磁盤空氣軸承動(dòng)力學(xué)特性分析[D]. 王希超.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]加載卸載磁頭抗沖擊特性分析及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 房華.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號(hào):3683417
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.2 硬盤的主要組成結(jié)構(gòu)
1.3 提高存儲(chǔ)密度的相關(guān)技術(shù)
1.3.1 改進(jìn)磁盤的結(jié)構(gòu)
1.3.2 改進(jìn)磁頭結(jié)構(gòu)
1.4 磁頭磁盤界面潤滑膜國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4.1 國外研究現(xiàn)狀
1.4.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.5 本文研究的主要內(nèi)容
第2章 膜厚變化理論模型的建立及求解
2.1 修正雷諾方程的推導(dǎo)
2.2 空氣動(dòng)壓作用下的膜厚變化方程
2.3 熱源作用下的膜厚變化方程
2.4 膜厚變化方程的求解
2.5 本章小結(jié)
第3章 空氣動(dòng)壓作用下潤滑膜流動(dòng)特性分析
3.1 潤滑劑流動(dòng)模型的建立及求解
3.2 空氣動(dòng)壓作用下潤滑劑流動(dòng)主要影響因素分析
3.3 工作參數(shù)參數(shù)對于潤滑劑流動(dòng)的影響分析
3.3.1 初始膜厚的影響
3.3.2 磁頭飛高的影響
3.3.3 磁盤轉(zhuǎn)速的影響
3.4 本章小結(jié)
第4章 熱源作用下潤滑劑損耗特性分析
4.1 基于 HAMR 技術(shù)的潤滑劑損耗模型建立及求解
4.2 熱源作用下潤滑劑損耗主要影響因素分析
4.3 工作參數(shù)對于潤滑劑損耗的影響分析
4.3.1 初始膜厚的影響
4.3.2 激光功率的影響
4.3.3 激光光斑半徑的影響
4.3.4 潤滑劑分子重量的影響
4.4 本章小結(jié)
第5章 潤滑劑膜厚的恢復(fù)特性分析
5.1 潤滑劑恢復(fù)模型的建立及求解
5.2 潤滑劑膜厚恢復(fù)的主要因素分析
5.3 工作參數(shù)對于膜厚恢復(fù)的影響分析
5.3.1 初始膜厚的影響
5.3.2 環(huán)境溫度的影響
5.3.3 極性端基的影響
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]分子間作用力對超低飛高磁頭動(dòng)態(tài)飛行特性的影響[J]. 王玉娟,梁麗,陳云飛. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(06)
[2]磁頭面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的測量與抑制[J]. 宋南海,孟永鋼. 納米技術(shù)與精密工程. 2012(03)
[3]微型硬盤驅(qū)動(dòng)器工作狀態(tài)下的沖擊特性仿真[J]. 魏浩東,敖宏瑞,姜洪源,皮亞東. 振動(dòng)與沖擊. 2011(12)
[4]基于連續(xù)模型和離散模型的微尺度三維凸臺(tái)軸承的氣體潤滑分析[J]. 張延瑞,孟永鋼. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2011(04)
[5]表面粗糙度對硬盤超低飛高氣膜靜態(tài)特性的影響[J]. 史寶軍,季家東,楊廷毅. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2011(11)
[6]熱輔助磁記錄技術(shù)[J]. 陳進(jìn)才,陳明,謝長生. 記錄媒體技術(shù). 2010(04)
[7]熱輔助記錄——新型超高密度記錄方式的原理與研究進(jìn)展[J]. 馮小源,郭繼花,黃致新. 磁性材料及器件. 2009(05)
[8]信息存儲(chǔ)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 張立. 信息記錄材料. 2006(05)
[9]硬盤磁頭-碟界面潤滑劑失效機(jī)理及添加劑X-1P的性能研究[J]. 呂興棟,舒萬艮,石鵬途,楊明楚. 化學(xué)物理學(xué)報(bào). 2004(01)
碩士論文
[1]工作狀態(tài)下TFC磁頭熱變形對飛行高度的影響研究[D]. 陳漪.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[2]涉及氣體稀薄效應(yīng)的磁頭磁盤空氣軸承動(dòng)力學(xué)特性分析[D]. 王希超.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]加載卸載磁頭抗沖擊特性分析及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 房華.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號(hào):3683417
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