有关磁盘的基础知识

  • 磁盘结构特征
  • 硬盘材料
  • 玻璃基板材料
  • 磁盘数量
  • 磁盘容量

磁盘是用于存储数据的介质。硬盘底座由坚固耐用的材料制成。盘的铝合金(或玻璃)表面被磁粉覆盖,表面非常光滑。磁粉被分成几个同心圆(称为磁道)。在每个同心圆的轨道上随机放置许多磁铁。磁铁代表0和1的状态。当它们受磁头的磁力影响时,阵列方向也会改变。

每个磁铁可用于通过磁头的磁力控制某些磁铁的方向来存储信息。

  • 磁盘结构特征

如今,磁盘主要由薄膜复合技术创造。介电公司的组件是:润滑层,碳涂层,磁性层,缓冲层或底层和基板。

作为机械和化学保护,润滑层和碳涂层可以保护下面的磁性层;这是一种由CrCoTa,CoNiPt和CrCoPtTa制成的多层结构;缓冲层可以改善磁性层的性能。表面能和粗糙度将影响缓冲层的生长。因此,通过精确地处理衬底表面,可以优化和改善磁性层的性能。

  • 磁盘材料

在工作和运输过程中,磁盘会受到磁盘重力,主轴高速旋转引起的离心力,高速旋转时对磁盘的湍流力等诸多方面的影响。在运输和携带过程中,磁盘也会受到各种机器振动的影响。特别是在使用硬盘的笔记本电脑和便携式计算机中,除了承受执行启动/停止的法向力之外,由于外部振动,磁头对磁盘的冲击将极大地增加。这要求圆盘应具有高质量的表面硬度和抗冲击性。在整个磁盘结构中,磁性层,衬里层和润滑层采用薄膜结构,磁盘的力学性能主要由衬底提供。因此,所选择的基材必须具有一定的机械强度和表面硬度。

磁盘的高速旋转确实有助于快速读写数据。但是,随着速度的增加,磁盘内空盘湍流的力量会急剧增大,磁盘在其作用下会不规则地振动,因此振动会对磁盘造成很大的伤害。更重要的是,振幅会随着主轴速度的增加而增加。当转速增加到一定程度时,磁盘会失真,整个硬盘都会损坏。目前,普通硬盘的转速为5400 / min,对于一些先进的硬盘,转速已达到7200 / min。 IBM和日立等公司已经发布了速度为2000 / min的磁盘,下一个目标是14000 / min。然后,磁盘遭受的力将更大。因为材料的弯曲特性和共振频率是相对于弹性模具的,所以要求基底材料具有更大的弹性模量以获得更快的速度。

A1合金基板的材料大多数盘由A1合金基板制成。A1合金退火后,硬度仅为0.9GPa,弹性模量仅为70GPa。由于Al合金本身的机械性能不足以抵抗由头部的高速旋转引起的机械冲击,因此Al合金镀有一层NiP以增强其机械性能。

但是NiP层的表面结构不均匀使得磁头的飞行高度不能降得太低。当硬盘表面有波纹时,磁头随着高速旋转存储盘的波动呈现上下运动。如果波高超过一定程度,磁头将不再随着波纹移动。它将与盘基底的表面碰撞,并发生所谓的头部挤压。它可能导致磁盘设备故障以及读取和写入信息时出错。另一方面,当存储器硬盘表面上存在微米数时,也会发生磁头挤压。相反,当凹坑出现在磁盘表面上时,信息不能完全写入,这将导致所谓的“位缺陷”或信息读取失败。为了满足最近的超高存储密度,磁头与硬盘的磁表面之间的距离已经减小到10nm以下。因此,在盘面抛光中,需要产生较小的头部飞行高度和光滑的表面而没有突起,划痕或凹坑。

  • 玻璃基板材料

人们希望获得更好的基板材料,以进一步提高硬盘驱动器的性能。作为均匀致密和非金属材料,首先选择玻璃作为Nip / A1基底的候选物。玻璃的刚度高于铝合金,可以节省NiP层的覆盖。

然而,由于玻璃是脆性材料,因此在高速旋转中应该解决的一个问题是由于表面上的裂缝扩大而导致玻璃破裂的可能性。玻璃陶瓷被认为是硬盘的基板,以改善玻璃基板的缺陷。玻璃陶瓷具有优异的表面性能,机械性能,热稳定性和化学稳定性。而且,它的强度和韧性优于玻璃。同时,玻璃陶瓷的另一个特性是不仅相对于玻璃的化学成分,而且还取决于玻璃的热历史。这使它能够满足不同环境的要求。

  • 磁盘数量

一个硬盘中将有多个磁盘。每个磁盘都有两面,每一面都有自己的读写头(H)。受硬盘大小和生产成本的限制,磁盘数量将限制在5个以内。磁盘数量自下而上以0开始。如果最低磁盘的边长为0和1,则其旁边的上部磁盘标有2和3的边。

  • 磁盘容量

容量是指每个磁盘的容量,由磁盘容量缩短。它是硬盘非常重要的参数之一,它可以在一定程度上确定硬盘的级别。硬盘由多个磁盘组成,磁盘容量是磁盘存储的最大容量。制造商可以通过两种方式扩大产能。一是增加磁盘数量;另一种是增加每个磁盘的容量。

而且,磁盘容量的增加可以提高硬盘的整体容量,有利于控制生产成本,提高硬盘的工作稳定性。磁盘容量的增加意味着制造商应该创造更多的磁道。虽然对于制造商来说,对技术的需求非常高,但是轨道密度的增强代表了数据密度的提升。

另外,磁盘容量的增加可以在一定程度上节省成本。随着硬盘技术的进步,磁盘容量的增加逐步推进。 2000年出现了40GB的磁盘容量,然后在2016年,希捷惊人的60TB SSD出现在三星的15TB SSD之后一年。如今,用户现在可以花更少的钱购买大容量硬盘。

但是,随着硬盘容量的增加,出现了越来越多的磁盘问题。特别是像硬盘数据丢失等问题常常发生,幸运的是,迷你兔数据恢复工具在这里提供了最好的解决方案,我们可以通过迷你兔的硬盘恢复功能来恢复硬盘丢失数据了。