目前普遍使用的硬盘是磁存储硬盘,它具有显著优点:运行速度快、存储容量大、安全性能高。飞行高度(即磁头磁盘间的间隙)逐渐减小至几纳米以使磁记录密度提高。利用热控飞高(TFC:Thermal Flying Control)技术,可以实现磁头受热使磁头滑块产生热膨胀,从而减少磁头飞行高度并且保证飞行的稳定性。本文主要对工作状态下内含加热器TFC磁头滑块产生的热变形和温度变化进行分析,建立带有加热器的TFC滑块的简化模型,利用基于本课题组提出的雷诺方程线性流率(LFR:Linearized Flow Rate)模型和传热能量方程,针对产生热变形之后改变的飞高和产生的温度,求解磁盘表面的压力和温度。论文数值分析步骤为:1)建立带有加热器的TFC滑块几何模型,提取在加热器影响下滑块的形变量与温度在加热器影响下的数据;2)使用有限单元法求解LFR模型的雷诺方程与传热能量方程,得到磁盘的压力分布和温度分布数据;3)研究气膜间气体为氦-空混合气体时其对压力分布和传热的影响。模拟结果表明:加热器位置高度、加热器长度、高度以及加热器的功率均对形变和温度影响较大,但加热器厚度对磁头滑块的形变和温度的影响微弱。磁盘转速、环境压力、加热器的长度、高度和功率的改变均对磁盘表面的压力和温度有影响,但俯仰角对磁盘表面的压力和温度影响较小。氦气具有热传导性好、易保管等优点,比空气更适合充入硬盘,同时能有效减小硬盘磁头滑块的振动。但氦气也具有难获取、价格高昂等缺点,充入纯氦气的硬盘价格昂贵。为了平衡硬盘的飞行特性和成本,在硬盘中充入氦气与空气的混合气体也具有充入纯氦气的硬盘的优点。在不同氦气体积比的混合气的气膜影响下,分别比较在不同环境压力、磁盘转速和加热器功率条件下氦含量不同对压力和传热的影响。模拟结果表明:环境压力、磁盘转速和加热器功率均会导致氦含量变化对最大压力和磁头磁盘温差的影响变化。