润滑层对浮动块与磁盘间分子作用力的影响

摘要

当硬盘驱动器的磁头飞行高度处于几纳米的范围内,需要考虑浮动块与磁盘间介质对分子间作用力的影响.采用修正的Hamaker常数,推导出适合于浮动块与磁盘界面的分子作用力计算公式;然后,以双轨浮动块和ASS浮动块为例,采用数值积分方法,研究了润滑层对分子作用力与最小飞行高度之间关系.数据结果显示,当润滑层厚度小于1nm时,润滑层能明显地减小分子作用力;当润滑层厚度大于2nm时,继续增加润滑层厚度,分子作用力减小幅度降低.通过研究润滑层对分子作用力与俯仰角之间关系,可以发现润滑层对其影响较小.最后,采用有限体积法计算楔形浮动块的气膜压力分布,研究了楔形浮动块考虑润滑层的分子间作用力与气膜力耦合后的总承载力与最小飞行高度的关系.结果表明:润滑层在浮动块最小飞行高度小于2nm时对总承载力的影响较大;浮动块在没有润滑层的磁盘上以超低飞行高度飞行时更容易与磁盘发生碰撞.