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固态继电器工作原理

2023-08-23 14:51:59
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瑞瑞爱吃桃

固态继电器工作原理是工作时在输入电路加上一定的控制信号,就能控制输出电路两端之间的开关状态了,为防止输出端对输入端的影响,可断开电气上SSR中输入端和输出端之间的电路联系。

固态继电器( SSR )是由微电子电路、分立电子器件、功率电子功率器件组成的无触点开关。 用隔离元件实现了控制侧和负载侧的隔离。 固态继电器的输入端是微小的控制信号,直接驱动大电流负载。

固体继电器的输入和输出电路的隔离和耦合方式有光电耦合和变压器耦合两种。 光电耦合通常使用光电二极管—光电晶体管、光电二极管—双向光耦可控硅、太阳能电池,实现控制侧和负载侧的隔离控制。

固态继电器优点

高寿命,高可靠,固态继电器没有机械零部件,由固体器件完成触点功能,由于没有运动的零部件,因此能在高冲击,振动的环境下工作,由于组成固态继电器的元器件的固有特性,决定了固态继电器的寿命长,可靠性高。

灵敏度高,控制功率小,电磁兼容性好,固态继电器的输入电压范围较宽,驱动功率低,可与大多数逻辑集成电路兼容不需加缓冲器或驱动器。快速转换,固态继电器因为采用固体器件,所以切换速度可从几毫秒至几微秒。

以上内容参考:百度百科——固态继电器工作原理

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固态继电器的原理:工作时在输入电路加上一定的控制信号,就能控制输出电路两端之间的开关状态了。为防止输出端对输入端的影响,可断开电气上SSR中输入端和输出端之间的电路联系。当无输入信号时,光敏三极管停止工作,通过基极电流而获得饱和导通,应将门极箔在低电位中处于关闭状态。当有输入信号输入时,光敏三极管导通工作,此时电源电压大于过零电压,门极箔位在低电位截止运动,门极因没有触发脉冲而处于关断状态;只有当电源电压小于过零电压,电压小于过零电压时,门极获得触发信号才导通,从而接通负载电源。固态继电器是一种四端有源器件,其中两个端子为输入控制端,另外两端为输出受控端.它既有放大驱动作用,又有隔离作用,很适合驱动大功率开关式执行机构,较之电磁继电器可靠性更高,且无触点、寿命长、速度快,对外界的干扰也小,已被得到广泛应用。保养方法1、在选用小电流规格印刷电路板使用的固态继电器时,因引线端子为高导热材料制成,焊接时应在温度小于250℃、时间小于10S的条件下进行,如考虑周围温度的原因,必要时可考虑降额使用,一般将负载电流控制在额定值的1/2以内使用。2、固态继电器的负载能力受环境温度和自身温升的影响较大,在安装使用过程中,应保证其有良好的散热条件,额定工作电流在10A以上的产品应配散热器,100A以上的产品应配散热器加风扇强冷。在安装时应注意继电器底部与散热器的良好接触,并考虑涂适量导热硅脂以达到最佳散热效果。3、在使用时因输入电压过高或输入电流过大超出其规定的额定参数时,可考虑在输入端串接分压电阻或在输入端口并接分流电阻,以使输入信号不超过其额定参数值。
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2023-08-16 00:56:261

系统装在固态硬盘里有什么好处

系统装在固态硬盘里有什么好处 1、物理特性比较好。 原来传统的机械硬盘,容易坏,容易损伤,容易丢失数据。固态硬盘对这些的抗性都比较好,耐温度变化,耐摔和震荡,数据不易丢失。一般不会出现磁盘问题。 2、固态硬盘的存取速度快。 都知道传统的机械硬盘的存取速度一般在40-50M/S左右。 但是固态硬盘的存取速度可以达到160M/S-200M/S。甚至更高。 3、开机速度快了。 操作系统启动的时候,需要从系统盘读取数据,然后运算开机。 在这个读取数据的时候,速度是有限制的,如果用了固态硬盘作为系统盘,是存取速度变快很多,这样开机速度就快了。 4、数据安全优势。 传统的机械硬盘由于机械机构的金属疲劳的原因,基本上3年左右的时间硬盘就会出现不同程度的噪音.寻道时间变长导致的读取等待时间也变长.而固态硬盘的坏块数也是随着时间的变长再增加,坏块的出现会导致写入失败,写入和读取速度也会相应大减,但是不会突然就不能写入和读取了的.基本上固态硬盘的原理和U盘的原理设计方式是一样的,存储芯片加控制芯片。因此也是存在写入次数的限制的,超过写入次数了该存储芯片就可能发生问题无法再次存储数据了,相对于普通的机械硬盘发生坏道的现象的概率还是比较低的有较大的数据安全优势。 固态硬盘装系统有什么好处 1、固态硬盘,现在一般都是ssd的。物理特性比较好。 原来传统的机械硬盘,容易坏,容易损伤,容易丢失数据。固态硬盘对这些的抗性都比较好,耐温度变化,耐摔和震荡,数据不易丢失。一般不会出现磁盘问题。 2、固态硬盘的存取速度快,都知道传统的机械硬盘的存取速度一般在40-50M/S左右。 但是固态硬盘的存取速度可以达到160M/S-200M/S。甚至更高。 3、操作系统启动的时候,需要从系统盘读取数据,然后运算开机。 在这个读取数据的时候,速度是有限制的,如果用了固态硬盘作为系统盘,是存取速度变快很多,这样开机速度就快了。 4、传统的机械硬盘由于机械机构的金属疲劳的原因,基本上3年左右的时间硬盘就会出现不同程度的噪音.寻道时间变长导致的读取等待时间也变长.而固态硬盘的坏块数也是随着时间的变长再增加,坏块的出现会导致写入失败,写入和读取速度也会相应大减,但是不会突然就不能写入和读取了的.基本上固态硬盘的原理和U盘的原理设计方式是一样的,存储芯片加控制芯片。因此也是存在写入次数的限制的,超过写入次数了该存储芯片就可能发生问题无法再次存储数据了,相对于普通的机械硬盘发生坏道的现象的概率还是比较低的有较大的数据安全优势。 固态硬盘做系统盘有什么好处 原因有以下几点: 1、固态硬盘,现在一般都是ssd的。物理特性比较好。 原来传统的机械硬盘,容易坏,容易损伤,容易丢失数据。固态硬盘对这些的抗性都比较好,耐温度变化,耐摔和震荡,数据不易丢失。一般不会出现磁盘问题。 2、固态硬盘的存取速度快,我们知道传统的机械硬盘的存取速度一般在40-50M/S左右。 但是固态硬盘的存取速度可以达到160M/S-200M/S。甚至更高。 3、我们知道操作系统启动的时候,需要从系统盘读取数据,然后运算开机。 在这个读取数据的时候,速度是有限制的,如果你用了固态硬盘作为系统盘,是存取速度变快很多,这样开机速度就快了。 4、传统的机械硬盘由于机械机构的金属疲劳的原因,基本上3年左右的时间硬盘就会出现不同程度的噪音.寻道时间变长导致的读取等待时间也变长.而固态硬盘的坏块数也是随着时间的变长再增加,坏块的出现会导致写入失败,写入和读取速度也会相应大减,但是不会突然就不能写入和读取了的.基本上固态硬盘的原理和U盘的原理设计方式是一样的,存储芯片加控制芯片。因此也是存在写入次数的限制的,超过写入次数了该存储芯片就可能发生问题无法再次存储数据了,相对于普通的机械硬盘发生坏道的现象的概率还是比较低的有较大的数据安全优势。 固态硬盘比机械硬盘的读写速度快很多,无论是系统还是程序只要安装在固态硬盘上后读写速度就会快很多。因此如果你只买了一个32GB小固态硬盘,那么它基本上能带来的只会是开机速度变短了,因为安装完Windows 7系统之后容量就剩不了太多了,基本上还能装个Microsoft office软件什么的,或者装一个10GB以内的游戏是没有问题的。 再加一个机械硬盘可以,但是安装在机械硬盘上的游戏的读写速度和平时比不会有什么变化,如上文所说只有安装在固态硬盘上的程度的速度会变快。由于固态硬盘的用法和机械硬盘还是有些许差别的,现在的Windows 7系统针对硬盘的默认设置还是偏向于机械硬盘的,因此做一些小的优化之后,固态硬盘将会非常稳定的工作,大约可以用上3-5年的时间是不会有什么问题的。 只是做系统盘的话,买一个32GB的固态硬盘就够用了,如果还想给其它常用的软件加速,就买一个64GB的固态硬盘吧,性能不错的有镁光,金士顿的,OCZ,担心稳定性的情况可以选intel,intel的质保是全国统一标准5年质保。美光m4 CT64M4SSD2(64GB)、Intel SSD 520 Series 简盒包装(60GB)、OCZ Vertex 4 64GB(VTX4-25SAT3-64G) 参数对比以上文章仅为参考帮助说明,并不做全面的可适用性保证,相关支持请点击右侧的微博进行讨论。 其它问题可以到中关村在线-精编问答堂搜索更多的关于电脑和网络的问题请到中关村在线-硬件论坛交流分享 希望以上信息对你有所帮助 1.不止开关机快,凡是储存在固态硬盘的程序都快很多,将系统安装在固态硬盘,运行系统时你会有飞起来的感觉。 2.放在普通机械硬盘的程序读写速度与正常时基本一样。 3.固态硬盘性价比高的主要是Kingstone,60G的现在大概650元左右。 4.固态硬盘理论寿命比普通机械硬盘要低,不容易坏,但最好不要通过操作系统进行碎片整理。 固态硬盘当系统盘有什么好处 省电 低温 抗震 读写速度超快 表现为开机快 系统运行快 有的甚至CPU都跟不上硬盘的节奏 当然固态硬盘要真品的好的 不然寿命很短 缺点是价格贵 寿命短 容量小
2023-08-16 00:57:201

固态继电器的原理?

http://baike.baidu.com/view/267413.html?wtp=tt到这里看看吧
2023-08-16 00:57:324

硬盘储存原理?

传统硬盘实际上就是一个高密度的磁盘,它是在一块硬质基板上涂覆了磁粉,通过读写磁头产生的磁场改变磁盘上的每一个磁道记录单元内磁体方向的变化进行读写处理。说白了就是一张类似原来的3寸、5寸磁盘,不过是密度、可靠性等大大提高而已。传统的硬盘上的数据只要没有强磁作用,其数据的维持期理论上更久,之所以硬盘容易坏,主要因为其机械机构、电路部分故障所致。硬盘是电脑主要的存储媒介之一,由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成。碟片外覆盖有铁磁性材料。硬盘有固态硬盘(SSD 盘,新式硬盘)、机械硬盘(HDD 传统硬盘)、混合硬盘(HHD 一块基于传统机械硬盘诞生出来的新硬盘)。SSD采用闪存颗粒来存储,HDD采用磁性碟片来存储,混合硬盘(HHD: Hybrid Hard Disk)是把磁性硬盘和闪存集成到一起的一种硬盘。绝大多数硬盘都是固定硬盘,被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。磁头复位节能技术:通过在闲时对磁头的复位来节能。
2023-08-16 00:57:471

固态硬盘存储0和1采用的物理表示方法是什么?

固态硬盘中0和1采用的物理表示方法是电压阈值的判定,以此来确定存储的数据是1还是0。1、固态硬盘(SSD)中,存储单元结构分别有三种,分别是SLC(Single Level Cell 单层单元)、MLC(Multi-Level Cell 多层单元)、TLC(Triple Level Cell 三层单元)。2、SLC(Single Level Cell 单层单元),就是在每个存储单元里存储 1bit 的数据,存储的数据是0还是1是基于电压阀值的判定。3、SLC对于 NAND Flash 的写入(编程),就是控制 Control Gate 去充电,使得浮置栅极存储的电荷够多,超过4V,存储单元就表示 0(已编程),如果没有充电或者电压阀值低于4V,就表示 1(已擦除)。4、MLC(Multi-Level Cell 多层单元), 就是每个存储单元里存储 2bit 的数据,也是基于电压阀值的判定,5、MLC当充入的电荷不足3.5V时,就代表”11”,当充入的电荷在3.5V和4.0V之间,则代表”10”,当充入的电荷在4V和5.5V之间,则表示”01”,当充入的电荷在5.5V以上,则表示”00”。6、TLC(Triple Level Cell 三层单元), 比较复杂,因为每个存储单元里存储 3bit 的数据,所以它的电压阈值的分界点就更细致,导致的结果也就每个存储单元的可靠性也更低。扩展资料:SLC = Single-Level Cell ,即1bit/cell,速度快寿命长,价格贵(约MLC的3倍以上的价格),约10万次擦写寿命。MLC = Multi-Level Cell,即2bit/cell,速度一般寿命一般,价格一般,约3000—10000次擦写寿命。TLC = Trinary-Level Cell,即3bit/cell,也有Flash厂家叫8LC,速度慢寿命短,价格便宜,约500次擦写寿命。参考资料来源:百度百科-固态硬盘参考资料来源:中国硬盘基地-ssd固态硬盘的构造和原理你知道多少?
2023-08-16 00:57:571

固态继电器工作原理是什么?和普通的继电器有什么区别吗?

固态继电器也称作固态开关.是一种由固态电子组成的新型电子开关器件,集光电藕合,大功率双向晶闸管,及触发电路,阻容吸收回路于一体.用来代替传统的电磁式继电器.实现对单相或者三相电动机的正反转控制,或者其它控制.无触点无动作噪音.开关速度快无火花干扰和可靠性高等优点. 按负载电源的类型不同.固态继电器分交流和直流两种,按触发类型又分为过零触发型传统的机械式的继电器,优点是:驱动简单,隔离好,短时过载忍耐性好;缺点是:体积较大(笨重),响应速度慢(达ms级),驱动继电器的功耗较大。而固态继电器正好相反,体积小,反应灵敏(us级),但抗电冲击性较差,隔离性稍差(光耦合器件除外),大电流负载特性变差。随着现代电子技术的发展,固态继电器取代传统机械式的继电器的趋势是很明显的。固态继电器按负载能力来分,有耐压,额定电流等等的区分指标。你只要找电压,电流能满足你的负载型号的固态继电器就可以了(还要分清负载是直流还是交流型的)。一般现在固态继电器,大的都可做到10A以上。但容量上去了,价钱也上去了。
2023-08-16 00:58:112

固态硬盘原理

固态硬盘原理是一种主要以闪存作为永久性存储器的计算机存储设备,此处固态主要相对于以机械臂带动磁头转动实现读写操作的磁盘而言,NAND或者其它固态存储以电位高低或者相位状态的不同记录0和1。固态硬盘将数据保存在闪存中,而不是像硬盘驱动器之类的磁性系统。固态硬盘之所以如此命名,是因为它们不依赖于移动部件或旋转磁盘。相反,数据被保存到一组存储库中,就像可以随身携带的闪存一样。固态硬盘的存储介质分为两种,一种是采用闪存作为存储介质,另外一种是采用DRAM作为存储介质,以下是详细介绍。1、基于闪存的固态硬盘:采用FLASH芯片作为存储介质,这也是通常所说的SSD。它的外观可以被制作成多种模样,例如:笔记本硬盘、微硬盘、存储卡、U盘等样式。这种SSD固态硬盘最大的优点就是可以移动,而且数据保护不受电源控制,能适应于各种环境,适合于个人用户使用。一般它擦写次数普遍为3000次左右,以常用的64G为例,在SSD的平衡写入机理下,可擦写的总数据量为64G乘以3000等于192000G,它像普通硬盘HDD一样,理论上可以无限读写。2、基于DRAM的固态硬盘:采用DRAM作为存储介质,应用范围较窄。它仿效传统硬盘的设计,可被绝大部分操作系统的文件系统工具进行卷设置和管理,并提供工业标准的PCI和FC接口用于连接主机或者服务器。应用方式可分为SSD硬盘和SSD硬盘阵列两种,是一种高性能的存储器,而且使用寿命很长,美中不足的是需要独立电源来保护数据安全。DRAM固态硬盘属于比较非主流的设备。
2023-08-16 00:58:341

SSD的存储原理是什么?

固态硬盘(SSD)主要采用FLASH芯片作为存储介质,其存储原理如下:基于闪存的固态硬盘是固态硬盘的主要类别,其内部构造十分简单,固态硬盘内主体其实就是一块PCB板,而这块PCB板上最基本的配件就是控制芯片,缓存芯片(部分低端硬盘无缓存芯片)和用于存储数据的闪存芯片。主控芯片是固态硬盘的大脑,其作用一是合理调配数据在各个闪存芯片上的负荷,二则是承担了整个数据中转,连接闪存芯片和外部SATA接口。不同的主控之间能力相差非常大,在数据处理能力、算法,对闪存芯片的读取写入控制上会有非常大的不同,直接会导致固态硬盘产品在性能上差距高达数十倍。扩展资料:固态硬盘(SSD)的优点:1、读写速度快:采用闪存作为存储介质,读取速度相对机械硬盘更快。固态硬盘不用磁头,寻道时间几乎为0。持续写入的速度非常惊人,而且固态硬盘的快绝不仅仅体现在持续读写上,随机读写速度快才是固态硬盘的本质,这最直接体现在绝大部分的日常操作中。2、防震抗摔性:传统硬盘都是磁碟型的,数据储存在磁碟扇区里。而固态硬盘是使用闪存颗粒(即mp3、U盘等存储介质)制作而成。所以SSD固态硬盘内部不存在任何机械部件,这样即使在高速移动甚至伴随翻转倾斜的情况下也不会影响到正常使用,而且在发生碰撞和震荡时能够将数据丢失的可能性降到最小。相较传统硬盘,固态硬盘占有绝对优势。参考资料来源:百度百科-固态硬盘
2023-08-16 00:58:441

固体力学是基于什么理论

固体力学是基于什么理论:固体力学是研究可变形固体在外界因素作用下所产生的位移、运动、应力、应变和破坏等的力学分支固体力学是力学中研究固体机械性质的学科,连续介质力学组成部分之一,主要研究固体介质在外力,温度和形变的作用下的表现,是连续介质力学的一个分支。一般包括材料力学、弹性力学、塑性力学等部分。固体力学广泛的应用张量来描述应力,应变和它们之间的关系。在固体力学中,线性材料模型的应用是最为广泛的,但是很多材料是具有非线性特性的,随着新材料的应用和原有材料达到它们应用的极限,非线性模型的应用愈加广泛。固体力学是力学中形成较早、理论性较强、应用较广的一个分支,它主要研究可变形固体在外界因素(如载荷、温度、湿度等)作用下,其内部各个质点所产生的位移、运动、应力、应变以及破坏等的规律。固体力学研究的内容既有弹性问题,又有塑性问题;既有线性问题,又有非线性问题。在固体力学的早期研究中,一般多假设物体是均匀连续介质,但近年来发展起来的复合材料力学和断裂力学扩大了研究范围,它们分别研究非均匀连续体和含有裂纹的非连续体。自然界中存在着大至天体,小至粒子的固态物体和各种固体力学问题。人所共知的山崩地裂、沧海桑田都与固体力学有关。现代工程中,无论是飞行器、船舶、坦克,还是房屋、桥梁、水坝、原子反应堆以及日用家具,其结构设计和计算都应用了固体力学的原理和计算方法。
2023-08-16 00:59:001

固态硬盘为什么那么快?原理?

因为是固态硬盘是高级集成电路的 不像机械硬盘还需要电机的才能运行的哦 望采纳
2023-08-16 00:59:192

固体能带理论的内容简介

讲述固体能带理论是凝聚态物理学的重要组成部分。《固体能带理论》在密度泛函理论基础上,对固体能带理论70年来的发展作了系统的论述和分析,并阐述了固体能带计算各种方法的物理原理及共典型应用。涉及的固体有半导体、金属、磁性金屈、金属超导体,也包括半导体超品格、固体表面和界面、 C60固体、高Tc氧化物超导体、重电子金属等新材料。对有效质量理论及应用、整数和分数量子霍耳效应都有系统评述。同时,综述了计入多体关联效应后能带理论的新成就,介绍了将密度泛函理论和分子动力学相结合的新方法—Car-Parrinello方法及其应用。
2023-08-16 01:00:281

固态继电器的工作原理是什么样的/ 我遇到的它是一边接220V流电,另一边接通24V直流…… 没搞懂这个电路!

光电触发的可控硅,
2023-08-16 01:00:455

什么是固体能带理论?

能带理论是用量子力学的方法研究固体内部电子运动的理论。是于20世纪初期,在量子力学确立以后发展起来的一种近似理论。它曾经定性地阐明了晶体中电子运动的普遍特点,并进而说明了导体与绝缘体、半导体的区别所在,解释了晶体中电子的平均自由程问题。自20世纪六十年代,电子计算机得到广泛应用以后,使用电子计算机依据第一原理做复杂能带结构计算成为可能(不过仍然非常耗时,一次典型的能带结构自洽计算在普通工作站上往往需要花几个小时甚至一周多的时间才能完成)。能带理论由定性发展为一门定量的精确科学。固体材料的能带结构由多条能带组成,能带分为传导带(简称导带)、价电带(简称价带)和禁带等,导带和价带间的空隙称为能隙(即右边第二副图中所示的Eg)。能带结构可以解释固体中导体、半导体、绝缘体三大类区别的由来。材料的导电性是由“传导带”中含有的电子数量决定。当电子从“价带”获得能量而跳跃至“传导带”时,电子就可以在带间任意移动而导电。一般常见的金属材料,因为其传导带与价带之间的“能隙”非常小,在室温下电子很容易获得能量而跳跃至传导带而导电,而绝缘材料则因为能隙很大(通常大于9电子伏特),电子很难跳跃至传导带,所以无法导电。一般半导体材料的能隙约为1至3电子伏特,介于导体和绝缘体之间。因此只要给予适当条件的能量激发,或是改变其能隙之间距,此材料就能导电。
2023-08-16 01:01:091

关于固体理论有什么好看的书

固体理论是以二次量子化(量子场论、量子多体理论)方法为基础、进一步理论化、系统化固体物理的研究内容所形成的将固体物理特性阐释为环境扰动下相互作用系统元激发问题的学科,其研究范围包括晶格振动、固体磁性、金属和等离子体特性、超导电性、强关联体系和无序系统。在固体理论中使用了和固体物理不同的描述方式,固体理论通过引入量子场论,用二次量子化的方法实现了对固体中不同现象的统一描述:元激发的概念被推广,固体理论中采用玻色型和费米型激发的模型分别成功的描述了声子、磁振子、等离体子等集体激发行为和准电子、空穴以及极化子等准粒子体系。通过二次量子化,采用库柏对模型可以成功解释第一类超导体的超导机制,并能较好描述电声相互作用、磁振子运动等现象,另外,作为第一性原理计算基础的重要理论——能带论也属于固体理论的研究范畴。作为固体物理的发展,固体理论是在更深的层次上解释固体物理性质和热学及力学行为,相比于固体物理,毫无疑问,固体理论的统一的物理图像具有更严谨学术意义和更重要的应用前景。固体物理学 胡安/章维益对于之前从来没有学过固体物理的初学者, 我以为这本书是最佳的中文入门教材. 这本书最大的特点就是清晰有条理, 对于初学者来说是最重要的. 但这本书有些内容还是讲得浅了些. 我觉得最具有讽刺意义的是, 3.5节离子晶体中的长光学波原本是黄昆的结果, 但在黄昆自己的教材里却写得混乱无比, 有逻辑硬伤. 这些问题在这本书里都得到了避免.
2023-08-16 01:01:171

固态加热器原理

固态机加热器都有一个很显著的特点,就是没有可以自由移动的离子,那么这们加热的原理就只能是自由电子的互相高速运动和碰撞。例如PTC元件加热就是利用的这种原理。
2023-08-16 01:01:452

关于固体理论有什么好看的书?

大家都说黄昆的书好, 可是在我看来黄昆教材有两个最大的问题. 除此之外, 黄昆的书还是可以拿来做教材的. (有评论指出这是韩汝琦的改编版, 黄昆的原版书还不错. 我简单翻过黄昆的原版书. 主要问题是写得太简单了, 缺少很多必要的知识点. 否则韩汝琦也不会改编厚一倍,缺少很多必要的推导直接给出结果. 反正很多结果我不能直接从物理上看出来, 比如局域模. 大量的 typo, 都重印n次了估计还要有一百多个. 我们有一个长达8页的勘误表, 而且它的长度还在不断增长当中.
2023-08-16 01:01:533

固体物理学

固体物理学是研究固体物质的物理性质、微观结构、构成物质的各种粒子的运动形态,及其相互关系的科学。它是物理学中内容极丰富、应用极广泛的分支学科。   固体通常指在承受切应力时具有一定程度刚性的物质,包括晶体和非晶态固体。简单地说,固体物理学的基本问题有:固体是由什么原子组成?它们是怎样排列和结合的?这种结构是如何形成的?在特定的固体中,电子和原子取什么样的具体的运动形态?它的宏观性质和内部的微观运动形态有什么联系?各种固体有哪些可能的应用?探索设计和制备新的固体,研究其特性,开发其应用。   在相当长的时间里,人们研究的固体主要是晶体。早在18世纪,阿维对晶体外部的几何规则性就有一定的认识。后来,布喇格在1850年导出14种点阵。费奥多罗夫在1890年、熊夫利在1891年、巴洛在1895年,各自建立了晶体对称性的群理论。这为固体的理论发展找到了基本的数学工具,影响深远。                 1912年劳厄等发现X射线通过晶体的衍射现象,证实了晶体内部原子周期性排列的结构。加上后来布喇格父子1913年的工作,建立了晶体结构分析的基础。对于磁有序结构的晶体,增加了自旋磁矩有序排列的对称性,直到20世纪50年代舒布尼科夫才建立了磁有序晶体的对称群理论。   第二次世界大战后发展的中子衍射技术,是磁性晶体结构分析的重要手段。70年代出现了高分辨电子显微镜点阵成像技术,在于晶体结构的观察方面有所进步。60年代起,人们开始研究在超高真空条件下晶体解理后表面的原子结构。20年代末发现的低能电子衍射技术在60年代经过改善,成为研究晶体表面的有力工具。近年来发展的扫描隧道显微镜,可以相当高的分辨率探测表面的原子结构。   晶体的结构以及它的物理、化学性质同晶体结合的基本形式有密切关系。通常晶体结合的基本形式可分成:高子键合、金属键合、共价键合、分子键合(范德瓦耳斯键合)和氢键合。根据X射线衍射强度分析和晶体的物理、化学性质,或者依据晶体价电子的局域密度分布的自洽理论计算,人们可以准确地判定该晶体具有何种键合形式。   固体中电子的状态和行为是了解固体的物理、化学性质的基础。维德曼和夫兰兹于1853年由实验确定了金属导热性和导电性之间关系的经验定律;洛伦兹在1905年建立了自由电子的经典统计理论,能够解释上述经验定律,但无法说明常温下金属电子气对比热容贡献甚小的原因;泡利在1927年首先用量子统计成功地计算了自由电子气的顺磁性,索末菲在1928年用量子统计求得电子气的比热容和输运现象,解决了经典理论的困难。   布洛赫和布里渊分别从不同角度研究了周期场中电子运动的基本特点,为固体电子的能带理论奠定了基础。电子的本征能量,是在一定能量范围内准连续的能级组成的能带。相邻两个能带之间的能量范围是完整晶体中电子不许可具有的能量,称为禁带。利用能带的特征以及泡利不相容原理,威耳逊在1931年提出金属和绝缘体相区别的能带模型,并预言介于两者之间存在半导体,为尔后的半导体的发展提供理论基础。   贝尔实验室的科学家对晶体的能带进行了系统的实验和理论的基础研究,同时掌握了高质量半导体单晶生长和掺杂技术,导致巴丁、布喇顿以及肖克莱于1947~1948年发明晶体管。                 固体中每立方厘米内有1022个粒子,它们靠电磁互作用联系起来。因此,固体物理学所面对的实际上是多体问题。在固体中,粒子之间种种各具特点的耦合方式,导致粒子具有特定的集体运动形式和个体运动形式,造成不同的固体有千差万别的物理性质。   汉密尔顿在1839年讨论了排成阵列的质点系的微振动;1907年,爱因斯坦首先用量子论处理固体中原子的振动。他的模型很简单,各个原子独立地作同一频率的振动;德拜在1912年采用连续介质模型重新讨论了这问题,得到固体低温比热容的正确的温度关系;玻恩和卡门同时开始建立点阵动力学的基础,在原子间的力是简谐力的情况下,晶体原子振动形成各种模式的点阵波,这种波的能量量子称为声子。它对固体的比热容、热导、电导、光学性质等都起重要作用。   派尼斯和玻姆在1953年提出:由于库仑作用的长程性质,固体中电子气的密度起伏形成纵向振荡,称为等离子体振荡。这种振荡的能量量子称为等离激元。实验证明,电子束通过金属薄膜的能量损耗来源于激发电子气的等离激元。考虑到电子间的互作用,能带理论的单电子状态变成准电子状态,但准电子的有效质量包含了多粒子相互作用的效应。同样,空穴也变成准粒子。在半导体中电子和空穴之间有屏蔽的库仑吸引作用,它们结合成激子,这是一种复合的准粒子。   在很低的温度,由于热扰动强度降低,在某些固体中出现宏观量子现象。其中最重要的是开默林-昂内斯在1911年发现金属汞在4.2K具有超导电性现象,迈斯纳和奥克森菲尔德在1933年又发现超导体具有完全的抗磁性。以这些现象为基础,30年代人们建立了超导体的电动力学和热力学的理论。   后来,伦敦在1946年敏锐地提出超导电性是宏观的量子现象,并预言磁通是量子化的。1961年果真在实验上发现了磁通量子,实验值为伦敦预计值的一半,正好验证了库珀提出的电子配对的概念。弗罗利希在1950年提出超导电性来源于金属中电子和点阵波的耦合,并预言存在同位素效应,同年得到实验证实。   1957年巴丁、库珀和施里弗成功地提出超导微观理论,即有名的BCS理论。50年代苏联学者京茨堡、朗道、阿布里考索夫、戈科夫建立并论证了超导态宏观波函数应满足的方程组,并由此导出第二类超导体的基本特性。继江崎玲於奈在1957年发现半导体中的隧道效应之后,加埃沃于1960年发现超导体的单电子隧道效应,由此效应可求得超导体的重要的信息。不久,约瑟夫森在1962年预言了库珀对也有隧道效应,几个月之后果然实验证实了。从此开拓了超导宏观量子干涉现象及其应用的新领域。   固体磁性是一个有很久历史的研究领域。抗磁性是物质的通性,来源于在磁场中电子的轨道运动的变化。从20世纪初至30年代,经过许多学者努力建立了抗磁性的基本理论。范扶累克在1932年证明在某些抗磁分子中会出现顺磁性;朗道在1930年证明导体中传导电子的非局域的轨道运动也产生抗磁性,这是量子的效应;居里在1895年测定了顺磁体磁化率的温度关系,朗之万在1905年给出顺磁性的经典统计理论,得出居里定律。顺磁性的量子理论连同大量的实验研究,导致顺磁盐绝热去磁致冷技术出现,电子顺磁共振技术和微波激射放大器的发明,以及固体波谱学的建立。   在固体物理学中相变占有重要地位。它涉及熔化、凝聚、凝固、晶体生长、蒸发、相干衡、相变动力学、临界现象等,19世纪吉布斯研究了相平衡的热力学。后来厄任费斯脱在1933年对各种相变作了分类。60年代以后,人们对发生相变点的临界现象做了大量研究,总结出标度律和普适性。卡达诺夫在1966年指出在临界点粒子之间的关联效应起重要作用。威耳逊在1971年采用量子场论中重正化群方法,论证了临界现象的标度律和普适性,并计算了临界指数,取得成功。                 晶体或多或少都存在各种杂质和缺陷,它们对固体的物性,以及功能材料的技术性能都起重要的作用。半导体的电学、发光学等性质依赖于其中的杂质和缺陷;大规模集成电路的工艺中控制和利用杂质及缺陷是极为重要的。贝特在1929年用群论方法分析晶体中杂质离子的电子能级的分裂,开辟了晶体场的新领域。数十年来在这领域积累了大量的研究成果,为顺磁共振技术、微波激射放大器、固体激光器的出现准备了基础。   硬铁磁体、硬超导体、高强度金属等材料的功能虽然很不同,但其技术性能之所以强或硬,却都依赖于材料中一种缺陷的运动。在硬铁磁体中这缺陷是磁畴壁,在超导体中它是量子磁通线,在高强度金属中它是位错线,采取适当工艺使这些缺陷在材料的微结构上被钉住不动,有益于提高其技术性能。   高分辨电子显微术正促使人们在更深的层次上来研究杂质、缺陷和它们的复合物。电子顺磁共振、穆斯堡尔效应、正电子堙没技术等已成为研究杂质和缺陷的有力手段。在理论上借助于拓扑学和非线性方程的解,正为缺陷的研究开辟新的方向。   从60年代起,人们开始在超高真空条件下研究晶体表面的本征特性,以及吸附过程等通过粒子束(光束、电子束、高子束或原子束)和外场(温度、电场或磁场)与表面的相互作用,获得有关表面的原子结构、吸附物特征、表面电子态以及表面元激发等信息,加上表面的理论研究,形成表面物理学。   同体内相比,晶体表面具有独特的结构和物理、化学性质。这是由于表面原子所处的环境同体内原子不一样,在表面几个原子层的范围,表面的组分和原子排列形成的二维结构都同体内与之平行的晶面不一样的缘故。表面微观粒子所处的势场同体内不一样,因而形成独具特征的表面粒子的运动状态,限制粒子只能在表面层内运动并具有相应的本征能量,它们的行为对表面的物理、化学性质起重要作用。   非晶态固体的物理性质同晶体有很大差别,这同它们的原子结构、电子态以及各种微观过程有密切联系。从结构上来分,非晶态固体有两类。一类是成分无序,在具有周期性的点阵位置上随机分布着不同的原子或者不同的磁矩;另一类是结构无序,表征长程序的周期性完全破坏,点阵失去意义。但近邻原子有一定的配位关系,类似于晶体的情形,因而仍然有确定的短程序。   例如,金属玻璃是无规密积结构,而非晶硅是四面体键组成的无规网络。20年代发现,并在70年代得到发展的扩展X射线吸收精细结构谱技术,成为研究非晶态固体原子结构的重要手段。   无序体系的电子态具有其独特的性质,安德森在他的富有开创性的工作中,探讨了无序体系中电子态局域化的条件,10年之后,莫脱在此基础上建立了非晶态半导体的能带模型,提出迁移率边的概念。   在无序体系中,电子态有局域态和扩展态之分。在局域态中的电子只有在声子的合作下才能参加导电,这使得非晶态半导体的输运性质具有新颖的特点。1974年人们掌握了在非晶硅中掺杂的技术,现在非晶硅已成为制备高效率太阳能电池的重要材料。   非晶态合金具有特殊的物理性质。例如,它们的电阻率较大而其温度系数小。有的材料有很大的拉伸强度,有的具有优异的抗腐蚀性,可与不锈钢相比。非晶态磁性合金具有随机变化的交换作用,可导致居里温度的改变(大多数材料居里温度变低),同时在无序体系中,缺陷失去原有的意义。因而非晶态磁性固体可以在较低的外磁场下达到饱和,磁损耗减小。所以,非晶态合金具有多方面用途。   无序体系是一个复杂的新领域,非晶态固体实际上是一个亚稳态。目前对许多基本问题还存在着争论,有待进一步的探索和研究。   新的实验条件和技术日新月异,为固体物理不断开拓出新的研究领域。极低温、超高压、强磁场等极端条件、超高真空技术、表面能谱术、材料制备的新技术、同步辐射技术、核物理技术、激光技术、光散射效应、各种粒子束技术、电子显微术、穆斯堡尔效应、正电子湮没技术、磁共振技术等现代化实验手段,使固体物理性质的研究不断向深度和广度发展。   由于固体物理本身是微电子技术、光电子学技术、能源技术、材料科学等技术学科的基础,也由于固体物理学科内在的因素,固体物理的研究论文已占物理学中研究论文三分之一以上。同时,固体物理学的成就和实验手段对化学物理、催化学科、生命科学、地学等的影响日益增长,正在形成新的交叉领域。
2023-08-16 01:02:211

普通硬盘和固态硬盘的区别?

固态硬盘和普通硬盘的区别1、固态硬盘启动快,没有电机加速旋转的过程。2、固态硬盘不用磁头,快速随机读取,读延迟极小。根据相关测试:两台电脑在同样配置的电脑下,搭载固态硬盘的笔记本从开机到出现桌面一共只用了18秒,而搭载传统硬盘的笔记本总共用了31秒,两者几乎有将近一半的差距。3、相对固定的读取时间。由于寻址时间与数据存储位置无关,因此磁盘碎片不会影响读取时间。4、基于DRAM的固态硬盘写入速度极快。5、固态硬盘无噪音。因为不像普通硬盘那样有机械马达和风扇,工作时噪音值为0分贝。某些高端或大容量产品装有风扇,因此仍会产生噪音。6、低容量的基于闪存的固态硬盘在工作状态下能耗和发热量较低,但高端或大容量产品能耗会较高。7、固态硬盘内部不存在任何机械活动部件,不会发生机械故障,也不怕碰撞、冲击、振动。这样即使在高速移动甚至伴随翻转倾斜的情况下也不会影响到正常使用,而且在笔记本电脑发生意外掉落或与硬物碰撞时能够将数据丢失的可能性降到最小。8、固态硬盘工作温度范围更大。典型的硬盘驱动器只能在5到55摄氏度范围内工作。而大多数固态硬盘可在-10~70摄氏度工作,一些工业级的固态硬盘还可在-40~85摄氏度,甚至更大的温度范围下工作。9、低容量的固态硬盘比同容量硬盘体积小、重量轻。但这一优势随容量增大而逐渐减弱。直至256GB,固态硬盘仍比相同容量的普通硬盘轻。
2023-08-16 01:02:321

巨磁电阻原理是什么?其与近期推出的SSD(固态硬盘)有无关系?

你好!微弱的磁场变化可以导致电阻大小的急剧变化,其变化的幅度比通常高十几倍,他把这种效应命名为巨磁阻效应与SSD无关仅代表个人观点,不喜勿喷,谢谢。
2023-08-16 01:02:452

固态硬盘使用500次多吗

不算多,目前市场上大部分固态硬盘的擦写次数在1000到3000次左右,使用500多次,相当于用了四份之一左右,可使用次数还比较理想。
2023-08-16 01:02:552

固体力学的简介

固体力学是力学中研究固体机械性质的学科,连续介质力学组成部分之一,主要研究固体介质在外力,温度和形变的作用下的表现,是连续介质力学的一个分支。一般包括材料力学、弹性力学、塑性力学等部分。固体力学广泛的应用张量来描述应力,应变和它们之间的关系。在固体力学中,线性材料模型的应用是最为广泛的,但是很多材料是具有非线性特性的,随着新材料的应用和原有材料达到它们应用的极限,非线性模型的应用愈加广泛。固体力学是力学中形成较早、理论性较强、应用较广的一个分支,它主要研究可变形固体在外界因素(如载荷、温度、湿度等)作用下,其内部各个质点所产生的位移、运动、应力、应变以及破坏等的规律。固体力学研究的内容既有弹性问题,又有塑性问题;既有线性问题,又有非线性问题。在固体力学的早期研究中,一般多假设物体是均匀连续介质,但近年来发展起来的复合材料力学和断裂力学扩大了研究范围,它们分别研究非均匀连续体和含有裂纹的非连续体。自然界中存在着大至天体,小至粒子的固态物体和各种固体力学问题。人所共知的山崩地裂、沧海桑田都与固体力学有关。现代工程中,无论是飞行器、船舶、坦克,还是房屋、桥梁、水坝、原子反应堆以及日用家具,其结构设计和计算都应用了固体力学的原理和计算方法。由于工程范围的不断扩大和科学技术的迅速发展,固体力学也在发展,一方面要继承传统的有用的经典理论,另一方面为适应各们现代工程的特点而建立新的理论和方法。固体力学的研究对象按照物体形状可分为杆件、板壳、空间体、薄壁杆件四类。薄壁杆件是指长宽厚尺寸都不是同量级的固体物件。在飞行器、船舶和建筑等工程结构中都广泛采用了薄壁杆件。
2023-08-16 01:03:051

固态硬盘的寿命是多久

问题一:固态硬盘一般寿命多长? 前三位哥们儿的回答有半懂不懂的,有不懂装懂的,还有装 13的,装 B那位你就无视吧。 第一,建议分2区C盘50G,剩下D盘,装完系统针对SSD优化完毕后64位WIN7应该剩下30+的空间,留着不动,对固态盘的速度、寿命、稳定性有百利而无一害。 第二,现在主流SSD的PE次数是3000次,如果你预算1000那么128G可以买到5000PE的好盘,也就是说,可以写入128*5000=640000G的数据,假设每天大量写入50G,平均写入放大率为2,也就是每天写入量100G,那么使用寿命就是640000/100*365=17.534年,你还得算算平均每天能不能写到50G这个量,所以完全不必担心闪存寿命,所以通常是电脑比SSD先挂,主控比闪存先挂。另外得吐槽一下,那个哥们儿居然说“注意是 读写”,头一次听说读也能损耗闪存寿命的,SLC还牌子无所谓,现在SLC的消费级SSD只有一款,而且就只有一家淘宝店有代购,这哥们儿肯定是穿越来的。 第三,128G的SSD,1000价位推荐浦科特m5pro(注意不是m5s)或者英特尔520,都是5年质保,性能也非常强悍。 机械盘的话推荐西数的黑盘。 问题二:固态硬盘寿命一般是多长时间? 只要你不是大水管天天下几百G的东西到固态硬盘或是闲着没事总是用软件人为大量写入的话按照通常的用法固态硬盘的寿命肯定比你电脑淘汰的时间长的多。我的镁光C300 128G经常挂迅雷用了1年多了还是99%健康度,用SSDlife读取硬盘内健康度信息显示至少还有8年寿命,所以LZ完全不必担心固态硬盘的寿命问题。 问题三:固态硬盘寿命一般多久? 5分 寿命是按写入量算的。 累计完整写入一次是一个P/E,一般都可以到3000P/E,按每天写入20G算,128的固态盘,可以用52年左右。 如果是intel的,那是超长寿命,按上述用量,至少100年。 问题四:固态硬盘寿命在使用上有多长时间 品质合格的固态硬盘的寿命,取决于写入量。 1、MLC闪存的,写入量是3000次P/E。比如128G的,一般有200T左右的写入量。一般家庭使用,用20年问题不大。 2、TLC闪存,写入量是1000次,是MLC的三分之一。像三星的850evo,就是75T。 3、SLC闪存。这个极少见,因为太贵。这个可以达到10000次P/E,是MLC的三倍还多。 问题五:固态硬盘的寿命有多长 固态硬盘的使用寿命有多久 其实你可以自己算的,现在普遍用的是MLC闪存,擦写次数普遍为3000次左右,以现在常用的64G为例,在SSD的平衡写入机理下,可擦写的总数据量为64G X 3000 = 192000G,假如你是个变态视频王每天喜欢下载视频看完就删每天下载100G的话,可用天数为192000 / 100 = 1920,也就是 1920 / 366 = 5.25 年。如果你只是普通用户每天写入的数据远低于10G,就拿10G来算,可以不间断用52.5年,再如果你用的是128G的SSD的话,可以不间断用525年!这什么概念?当然,这只是理论得出的结果,就像普通硬盘HDD一样,理论上可以无限读写,但实际上用个三五年即使没坏你也会更新硬盘把它淘汰了。这就是告诉你,不用纠结SSD的寿命,觉得价钱合适就可以出手了。 问题六:固态硬盘的寿命有多长 固态硬盘的使用寿命有多久 固态硬盘如今超级本与一些较为主流的电脑中随处可见,固态硬盘除了在正常的使用中带来更快速度的体验外,还具有零噪音、不怕震动、低功耗等优点,但也有不少消费者对于固态硬盘的寿命感到担忧,那么固态硬盘的寿命如何?我们是否需要担心呢?针对网友热问的固态硬盘寿命问题,我与大家详细介绍下。 固态硬盘怎么用 正确使用固态硬盘方法 固态硬盘的寿命有多长 导读:固态硬盘SSD知识大全 固态硬盘优缺点及选购误区 首先来看看固态硬盘的原理:固态硬盘在原理构造上基本上和我们应用普通机械硬盘有很多相似的地方,比如模拟扇区、模拟磁道等。在固态硬盘内部,最核心的部分就算控制器了,它是整个固态硬盘的核心,里面包括很多构架,比如读写算法、接口定义等。主要影响寿命的就是读写次数,在固态硬盘的算法定义中,修改一次才算一次真正读写,固态硬盘有一个寿命计算公式,如下图: 问题七:120G的固态硬盘正常寿命是多久 如果是说颗粒的写入寿命,正常使用基本用不完,例如写入寿命最少的TLC颗粒,目前已测不少SSD都可以写入到3000PE,也就是说128G的SSD可以写入380T,每天写入100G,可以用10年,而实际日常使用中不可能每天写入到100G。另一个寿命是固件的稳定性,基本所有固态硬盘坏掉都是固件出现问题而产生的,所以应该选比较知名、可靠的品牌,目前TLC的写入寿命已不是问题,所以可以考虑TLC颗粒的,因为便宜,推荐浦科特M7V。 问题八:一般固态硬盘的使用寿命是多久 楼上这个 推荐答案 很不靠谱。 首先,谁会用固态硬盘存电影啊。。。他自己肯定就没用过。 千万别这么计算。 一般购买固态硬盘的,都是用作系统盘,以及程序,游戏安装盘。 这两个盘的读写频率远远高于你存放电影的盘。。。 如果你用固态硬盘存放电影的话,太得不偿失了。。。大家就是考虑到固态硬盘的读写速度快,一般都是用在频繁硬盘操作的部位,比如系统盘,或者单独的硬盘虚拟内存中。 玩游戏的一般都是把游戏地图或者整个游戏都装在固态硬盘中。这才是试用固态硬盘的优势。 我看现在MLC的固态硬盘,应该用个5年左右不成问题。否则,他们也不会被商业生产出来。总之在你淘汰这套系统之前,应该是比较靠谱的。 不过现在固态硬盘也就前几年才兴起的。目前都没有到寿终正寝的时期,所以,到底会出现什么状况,大家都不太清楚。。。是频繁丢文件报错呢,还是校验时间过长而影响性能呢。现在都不确定。。。 油锅有钱的话,可以尝尝鲜。呵呵。 问题九:SSD固态硬盘寿命的问题 840 PRO 是MLC的芯片 寿命大概是3000-10000次 按照最低标准3000次计算的话 那就那最低可承受的数据量为256x3000= 768000GB 也就是750TB 三星的优化还算不错 最起码 也能弄个五六千次把 下载 可不像你以为的 我下载了3G 那硬盘就只是读写了3G 可不是啊 固态硬盘的芯片是分等级的 排除厂家水品的影响 最好的SLC 的寿命是 约10万次 中档的MLC 是3千~1万 低端的TCL 是5百~1千 840EVO 用的就是这种芯片 问题十:SSD固态硬盘一般能用多久? 由于固态硬盘闪存具有擦写次数限制的问题,这也是许多人诟病其寿命短的所在,也就是说固态硬盘是有寿命限制的,当然任何硬件产品都有这个寿命概念。固态硬盘内部闪存完全擦写一次叫做1次P/E,因此闪存的寿命就以P/E作单位。34nm的闪存芯片寿命约是5000次P/E,而25nm的寿命约是3000次P/E。 以上为个人看法,手打很辛苦,希望采纳,谢谢您的支持。 谢谢您的支持,有任何疑问欢迎您再次通过此渠道提问,让大家共同解决,共同进步! 以上回答仅为“百度规则”,没有任何违法行为,请楼主采纳,谢谢!
2023-08-16 01:03:341

固态硬盘的种类有哪些

摘要:固态硬盘是硬盘的一种,因体积小、运行无噪音、读写速度快而深受用户喜爱。固态硬盘的种类有很多,根据接口分为SATA3.0接口、MSATA接口、M.2接口、PCI-E接口,根据存储介质分为FLASH芯片、DRAM芯片。固态硬盘的内部结构是由PCB板、主控芯片、缓存颗粒、闪存芯片组成。一、固态硬盘的种类有哪些(一)根据接口分1、SATA3.0接口作为最常见的接口,采用SATA3.0接口的固态硬盘拥有较高的性价比。和上代SATA2.0接口相比,SATA3.0接口的传输速度可达6GB/S。2、MSATA接口MSATA接口全称为【Mini-SATA】接口,采用该接口的固态硬盘比SATA3.0接口的固态硬盘在体积上要小很多。由于体积的优势,MSATA接口的固态硬盘常见用于轻薄笔记本,其传输速度和稳定性和SATA3.0接口的固态硬盘没有区别。3、M.2接口M.2接口的固态硬盘拥有体积小,性能强的优点。目前,主流的主板和M.2接口固态硬盘都支持PCI-E3.0x4通道,理论带宽可达32Gbps,性能十分出众。4、PCI-E接口PCI-E接口的固态硬盘只能用于台式机,它采用通过总线与CPU直连的方式,拥有优于M.2接口固态硬盘的性能,但是价格比较高,适用性也比较低。除此之外,固态硬盘还有SATA-express、SAS、U.2等接口类型。(二)根据存储介质分固态硬盘的存储介质分为两种,一种是采用闪存(FLASH芯片)作为存储介质,另外一种是采用DRAM作为存储介质。最新还有英特尔的XPoint颗粒技术。1、基于闪存的固态硬盘基于闪存的固态硬盘(IDEFLASHDISK、SerialATAFlashDisk):采用FLASH芯片作为存储介质,这也是通常所说的SSD。它的外观可以被制作成多种模样,例如:笔记本硬盘、微硬盘、存储卡、U盘等样式。这种SSD固态硬盘最大的优点就是可以移动,而且数据保护不受电源控制,能适应于各种环境,适合于个人用户使用,寿命较长,可靠性很高,高品质的家用固态硬盘可轻松达到普通家用机械硬盘十分之一的故障率。2、基于DRAM类基于DRAM的固态硬盘:采用DRAM作为存储介质,应用范围较窄。它仿效传统硬盘的设计,可被绝大部分操作系统的文件系统工具进行卷设置和管理,并提供工业标准的PCI和FC接口用于连接主机或者服务器。应用方式可分为SSD硬盘和SSD硬盘阵列两种。它是一种高性能的存储器,理论上可以无限写入,美中不足的是需要独立电源来保护数据安全。DRAM固态硬盘属于比较非主流的设备。3、基于3DXPoint类基于3DXPoint的固态硬盘:原理上接近DRAM,但是属于非易失存储。读取延时极低,可轻松达到现有固态硬盘的百分之一,并且有接近无限的存储寿命。缺点是密度相对NAND较低,成本极高,多用于发烧级台式机和数据中心。二、固态硬盘的内部结构简单一句概括:固态硬盘=PCB板+主控芯片+缓存颗粒+闪存芯片。固态硬盘的内部构造十分简单,固态硬盘内主体其实就是一块PCB板,而这块PCB板上最基本的配件就是控制芯片,缓存芯片(部分低端硬盘无缓存芯片)和用于存储数据的闪存芯片。1、PCB板主要负责板上各部件、外部的电脑各硬件进行数据交互。2、主控芯片市面上比较常见的固态硬盘有LSISandForce、Indilinx、JMicron、Marvell、Phison、Sandisk、Goldendisk、Samsung以及Intel等多种主控芯片。主控芯片是固态硬盘的大脑,其作用一是合理调配数据在各个闪存芯片上的负荷,二则是承担了整个数据中转,连接闪存芯片和外部SATA接口。不同的主控之间能力相差非常大,在数据处理能力、算法,对闪存芯片的读取写入控制上会有非常大的不同,直接会导致固态硬盘产品在性能上差距高达数倍。3、缓存颗粒主控芯片旁边是缓存颗粒,固态硬盘和传统硬盘一样需要高速的缓存芯片辅助主控芯片进行数据处理。缓存颗粒容量比同一块PCB板上的闪存颗粒小很多,但读写速度会快很多,电脑进行硬盘读写,一般会优先使用缓存颗粒。不过有一些廉价固态硬盘方案为了节省成本,省去了这块缓存芯片,这样对于使用时的性能会有一定的影响,尤其是小文件的读写性能和使用寿命上。4、闪存芯片除了主控芯片和缓存芯片外,PCB板上其余大部分位置都是NANDFlash闪存芯片。NANDFlash闪存芯片又分为SLC(Single-LevelCell,单层单元)、MLC(Multi-LevelCell,双层单元)、TLC(Trinary-LevelCell,三层单元)、QLC(Quad-LevelCell,四层单元)这四种规格。另还有一种eMLC(EnterpriseMulti-LevelCell,企业多层单元)是MLCNAND闪存的一个“增强型”的版本,它在一定程度上弥补了SLC和MLC之间的性能和耐久差距。
2023-08-16 01:03:431

移动硬盘和固态硬盘哪个好

导语随着科技的日益发达,存储设备层出不穷,U盘、移动硬盘、固态硬盘等等,那么,移动硬盘和固态硬盘哪个好呢?移动硬盘和固态硬盘的区别是什么?下面,小编为大家全方面介绍移动硬盘的优缺点,并解析移动硬盘和固态硬盘的区别,助你选购到品质可靠的移动硬盘!移动硬盘和固态硬盘哪个好移动硬盘移动硬盘的优点移动硬盘具有容量大、体积小、传输速度快等特点,方便携带存储大量文件数据,方便快速传输文件数据。移动硬盘的缺点移动硬盘的抗震能力差,遭到碰撞、磁头摩擦或强烈震动可能出现物理坏道;如果硬盘容量较大或移动文件较大时很容易出现供电不足的现象。固态硬盘固态硬盘的优点固态硬盘不用磁头,快速随机读取,读取速度相对移动硬盘更快;它使用闪存颗粒制作而成,抗震能力要强很多,使得数据能更加安全地保存;它的读写速度通常是移动硬盘的5倍以上。固态硬盘的缺点固态硬盘的价格昂贵,在同等价格下,容量相差了大约8倍,而且固态硬盘闪存具有擦写次数限制的问题,也就是使用寿命没有移动硬盘高。移动硬盘固态硬盘WD西部数据1TB移动硬盘新元素2.5英寸¥3592个商家评论:451万+店西部数据自营旗舰店>>西部数据旗舰店>>¥359希捷硬盘BackupPlusHub4T3.5英寸USB3.0扩展¥929评论:386万+店希捷硬盘自营旗舰店>>联想原装小黑1T移动硬盘便携外接USB3.0高速传输¥3092个商家评论:22万+店联想自营旗舰店>>联想自营旗舰店>>¥309>>西部数据(WD)Green系列240GBSSD固态硬盘¥2292个商家评论:13万+店西部数据自营旗舰店>>西部数据旗舰店>>¥279希捷酷鱼2.5英寸1T5400转128MSATA笔记本硬盘¥299评论:224万+店希捷硬盘自营旗舰店>>金士顿SA400S37/240G笔记本固态硬盘台式机电脑SSD¥1752个商家评论:11万+店Kingston金士顿自营旗舰店>>金士顿旗舰店>>¥145>>移动硬盘PK固态硬盘尺寸方面固态硬盘的存储芯片非常小巧,即便加上外壳、控制电路和接口芯片,最终它的体积也不到移动硬盘的三分之一,放到手掌之中可能不会比一张信用卡大多少(但要厚一点)。硬件方面固态硬盘的工作原理有点像U盘,由于固态硬盘的数据存取不需要依赖机械式的磁头,也不需要借助那些价格昂贵的高密磁碟,所以固态硬盘可以做到无噪音工作,并且也不会像移动硬盘那样容易摔坏。价格方面与移动硬盘相比,固态硬盘的单价要高出1倍左右,甚至是同等价格其容量只有机械硬盘的1/3,或者说同等容量其售价却是机械硬盘的几倍以上,目前市场上比较主流的固态硬盘价格通常都在500元以上。传输速度固态硬盘的理论速度为移动硬盘的10倍以上,实际读写速度通常是移动硬盘的5倍以上、是普通U盘的20倍以上。一部高清电影、或者上千张的图片,可能只需要几秒钟的时间便可以从电脑拷贝到固态硬盘。硬盘品牌排行榜行业推荐品牌SAMSUNG三星WD西部数据KIOXIA铠侠SEAGATE希捷Toshiba东芝Crucial英睿达Kingston金士顿SanDisk闪迪Plextor浦科特本次数据由cnpp品牌「研究院」提供,仅供参考!相关文章推荐【存储设备】数据存储设备有哪些四大移动存储设备选购指南在高速发展的信息化时代下,人们对数据的传输、存储、分享越来越频繁,各种数据存储设备也不断应运而生。那么,常见的存储设备有哪些呢?可移动存储设...51Dongshi原创数码配件数码产品6340122【数据线大全】数据连接线材有哪些常用的数据连接线大盘点要实现不同设备之间数据通信,就必须用到各种数据连接线材,在日常生活中最常用的就是手机连接电脑的USB线,除此之外,还有哪些常用的数据连接线材...51Dongshi原创数据线电脑4750174【U盘选购】如何选购U盘选购U盘不得不看的几大事项随着科技的发展,从以前的软盘到现在的U盘,我们的存储方式变得越来越便捷,U盘也成了工作中的必备品。那么我们应该如何选购U盘?U盘哪个牌子好?...51Dongshi原创U盘电脑/硬件4922125【移动硬盘选购】如何挑选好的移动硬盘选购移动硬盘必知的五大要点随着科技的日益发达,在这个大数据的时代,U盘已经无法满足我们对数据的存储、传输,移动硬盘的出现让我们能够更好的存储数据,那么,移动硬盘哪款好...51Dongshi原创移动硬盘电脑1680110
2023-08-16 01:03:541

关于固态硬盘的使用寿命问题?

关于固态硬盘的使用寿命不是用一天用电脑多少个小时来衡量的,而是看每天对硬盘的写入数据有多少。普通固态硬盘的寿命一般在3000次左右。
2023-08-16 01:04:132

固态硬盘SSD的SLC与MLC和TLC三者的区别

具体的技术原理就不多说了,简单说说吧。SLC的特点是寿命长,但是芯片体积大,读写速度一般,多用于企业级储存设备,不追求极速读写能力,但必须保证长寿耐用,持久稳定不出错,例如50纳米工艺的SLC,可以达到十万次写入(具体参数为网络查询的数据,如有错漏请指正),如果是128G的SLC固态硬盘,则理论上写入总量应该是128X100000=1280万GB,理论上你要往硬盘里塞这么多的数据,它才会到寿命。这个数据量大约是多少呢,你装一次WINDOWS7系统,加上驱动、常用软件之类,大约要写入50GB的数据,意味着你要装25.6万次系统,才能装坏它。如果你用它来下载蓝光,一部蓝光按30GB计算,你要下载42.6万部蓝光电影,它才会坏。同样规格的MLC寿命比SLC要低(写入次数大约为SLC的十分之一),但体积可以做的更小,速度比CLS更快,关键是制造成本比SLC便宜,所以有一段时间是主流,寿命你按上面的评估计算,取1/10就是MLC的寿命了,虽然MLC寿命短了,但读写速度提升了。同样规格的TLC的寿命更低,写入次数大约为MLC的1/3左右,是SLC的1/30左右,如果上面50纳米SLC是十万次写入,那么这个规格的TLC大约为3000次写入,128G的总写入量在38万GB左右,约等于你装7568次WIN7,约等于连续下载12800部蓝光。这个是按照50纳米工艺来计算的,如果按照现在主流的20纳米级别的工艺,大约只有1000次写入,基本上TLC厂家的质保是75TB数据,在写入75TB数据之前损坏厂家负责,超过这个数据量就过保了,当然啰超过这个数字只是没有售后而已,并不代表它会坏,因为有寿命冗余,至少还能再使用多一倍的时间是没有问题的。按照主流SSD厂家75TB保修数据来换算,大约相当于你每天工作8小时,每天写入20GB的数据,那么需要3750天才会让写入容量超出厂家的保修范围,差不多十年,所以虽然TLC寿命看起来不高,但实际上作为个人使用,完全没有任何问题。以上,基本是基于20纳米以上规格的闪存而言,然而现在闪存越做越小,普遍的MLC都做到了15纳米,制程越小寿命越低,25纳米的MLC基本可以有5000PE写入,15纳米的MLC也就1000出头,跟TLC差不多了。所以纳米值越小的闪存,相互之间的差异越小。
2023-08-16 01:04:443

固体能带理论的基本思路是怎样的?

故人西辞黄鹤楼,烟花三月下扬州。
2023-08-16 01:05:022

m.2固态硬盘有什么用

速度比SATA快,有省了一个SATA的口
2023-08-16 01:05:144

机械硬盘和固态硬盘,有啥区别,哪个好

固态硬盘好啊,读取速度快,但是价格贵
2023-08-16 01:05:3513

全固态感应加热设备感应原理

感应加热设备是一种将三相工频交流电,整流后变成直流电,再把直流电变为可调节的电流,供给由电容和感应线圈里流过的交变电流,在感应圈中产生高密度的磁力线,并切割感应圈里盛放的金属材料,在金属材料中产生很大的涡流。感应加热设备这种涡流同样具有中频电流的一些性质,即,金属自身的自由电子在有电阻的金属体里流动要产生热量。例如,把一根金属圆柱体放在有交变中频电流的感应圈里,金属圆柱体没有与感应线圈直接接触,通电线圈本身温度已很低,可是圆柱体表面被加热到发红,甚至熔化,而且这种发红和熔化的速度只要调节频率大小和电流的强弱就能实现。如果圆柱体放在线圈中心,那么圆柱体周边的温度是一样的,圆柱体加热和熔化也没有产生有害气体、强光污染环境。全固态感应加热电源全固态感应加热电源是指以各类功率晶体管,如MOSFET、IGBT等功率器件的感应加热电源,也叫现代感应加热电源。“固态”感应加热电源是针对老师晶闸管和真空管感应加热电源来说的。具有电源体积小,损耗低,逆变器转换效率高,容易操作控制,安全性好等优点。
2023-08-16 01:07:461

固态硬盘主要用来干什么?

硬盘作为电脑的外存储器,用来存储需要长时间保存的数据,例如操作系统(通常储存在C盘分区内),以及其他数据(如文档、图片、视频、游戏文件等)。固态硬盘和及机械硬盘,作用都是如此。只不过,固态硬盘的读写速度比机械硬盘快得多。
2023-08-16 01:07:532

固态电容和电解电容有什么区别?求解

1、固态电容和电解电容的定义不同:固态电解电容与普通电容最大差别在于采用了不同的介电材料,液态铝电容介电材料为电解液,而固态电容的介电材料则为导电性高分子材料。电解电容是电容的一种,金属箔为正极,与正极紧贴金属的氧化膜(氧化铝或五氧化二钽)是电介质,阴极由导电材料、电解质和其他材料共同组成,因电解质是阴极的主要部分,电解电容因此而得名。2、固态电容和电解电容的原理不同:固态电容,铝电解电容采用固态导电高分子材料取代电解液作为阴极,取得了革新性发展。导电高分子材料的导电能力通常要比电解液高2~3个数量级,应用于铝电解电容可以大大降低ESR、改善温度频率特性。电解电容器通常是由金属箔(铝/钽)作为正电极,金属箔的绝缘氧化层(氧化铝/钽五氧化物)作为电介质,电解电容器以其正电极的不同分为铝电解电容器和钽电解电容器;铝电解电容器的负电极由浸过电解质液的薄纸/薄膜或电解质聚合物构成;钽电解电容器的负电极通常采用二氧化锰。由于均以电解质作为负电极,电解电容器因而得名。3、固态电容和电解电容的作用不同:固态电容采用了高分子电介质,固态粒子在高温下,无论是粒子澎涨或是活跃性均较液态电解液低,它的沸点也高达摄氏350度,因此几乎不可能出现爆浆的可能性。 从理论上来说,固态电容几乎不可能爆浆。电解电容器通常在电源电路或中频、低频电路中起电源滤波、退耦、信号耦合及时间常数设定、隔直流等作用。一般不能用于交流电源电路,在直流电源电路中作滤波电容使用时,其阳极(正极)应与电源电压的正极端相连接,阴极(负极)与电源电压的负极端相连接,不能接反,否则会损坏电容器。
2023-08-16 01:08:101

用能带理论解释固体的导电机制

能带理论是固体物理学中用于解释固体中电子行为的重要理论之一。在导体中,导电机制可以通过能带理论来解释。在固体中,能带可以分为导带和价带。导带是能量较高的带,其中的能级可以被电子占据。价带是能量较低的带,其中的能级通常被占据满的电子占据。导电机制涉及到导带中的自由电子。当外加电场或电压施加在固体中时,电子可以通过在导带中移动来形成电流。这是因为在导带中,存在着未占据的能级,使得电子可以自由地在晶格中移动。对于金属导体,导带与价带之间的能隙很小或者不存在,因此导带中存在大量的自由电子,使得金属具有良好的导电性能。能带理论的特点1、描述电子能级分布:能带理论描述了固体中电子能级的分布情况。根据固体晶格结构和电子间相互作用,能带理论将电子能级分布在一系列能带中。2、解释导电性质:能带理论可以解释固体的导电性质。在导体中,导带中存在大量的自由电子,使得固体具有良好的导电性能。在绝缘体中,导带与价带之间存在较大的能隙,几乎没有自由电子,因此绝缘体的导电性极低。3、解释光电效应和半导体器件:能带理论也可以解释光电效应和半导体器件的工作原理。光电效应是指当光照射到固体表面时,光子能量被吸收并激发导带中的电子,形成电流。
2023-08-16 01:08:591

固态硬盘是不是容量越大速度越快?

不是的
2023-08-16 01:09:168

固体热容的发展历程

固体热容理论经历了从经典热容理论,到爱因斯坦热容论,再到德拜热容理论.热容理论的使用范围也随之扩大,能够解释更多的问题.
2023-08-16 01:09:406

固态电池材料成分

一、固态电池—后锂电时代必经之路固态电池具有发展的必然性。固态电池采用不可燃的固态电解质替换了可燃性的有机液态电解质,大幅提升了电池系统的安全性,同时能够更好适配高能量正负极并减轻系统重量,实现能量密度同步提升。在各类新型电池体系中, 固态电池是距离产业化最近的下一代技术,这已成为产业与科学界的共识。固态电池产业化阶段尚处早期,但有望在未来超速发展。我们对固态电池各体系的开发进度进行了详细的梳理并比较了不同的技术路径现状。当前已实现小部分商业化的固态电池产品对比传统锂电暂未形成足够的竞争优势,而未来固态电池将走阶段发展的路线,从特殊领域逐渐往动力电池过渡, 并且随着国际巨头的加速布局,固态电池将进入发展的快速轨道。传统液态锂电不会是动力电池的技术终点1 传统动力电池体系难以满足10年后的能量密度需求众所周知,动力电池直接对应新能车产品的性价比,而能量密度是动力电池的关键指标。我国电动车市场正经历由“政策驱动”向“政策助跑”的转换,政策对于锂电产业能量密度提升的导向已经明确,补贴直接与能量密度挂钩并不断提高门槛。工信部颁布的《中国制造2025》指明:“到2025年、 2030年,我国动力电池单体能量密度分别需达到400Wh/kg、500Wh/kg。” 指标分别对应当前乘用车动力电池单体平均水平170Wh/kg的2-3倍。当前动力电池单体能量密度与各项政策指标有较大差距为了理清400-500Wh/kg 对于动力电池能量密度的概念,我们对锂离子电池技术的迭代路径进行了梳理,我国正位于第二代向第三代锂电发展的过程中。正极材料的选择上,我国已由磷酸铁锂转向三元,并逐渐向高镍三元发展。负极材料当前产业化仍集中于石墨材料,未来也在向硅碳负极进行过渡。据推算,当前采用的高电压层状过渡金属氧化物和石墨作为正负极活性材料所组成的液态锂离子动力电池的重量能量密度极限约为280Wh/kg左右。引入硅基合金替代纯石墨作为负极材料后,锂离子动力电池的能量密度有望做到 300Wh/kg以上,其上限约为 400Wh/kg。2 安全问题关乎行业健康发展,难以彻底根除可燃的液态有机电解液是电池自燃的幕后元凶。新能源汽车销量逐年增长却伴随着安全事故的增加,其中,电池自燃占比事故原因的31%。自燃的原因是由于锂电池发生内部或者外部短路后,短时间内电池释放出大量热量,温度极剧升高,导致热失控。而易燃性的液态电解液在高温下会被点燃,最终导致电池起火或者爆炸。国内新能源汽车安全事故年发生次数(例)国内新能源汽车起火事故原因分布起火事件的频发挫伤公众对于新能源车信心,政策相继出台加强行业监管,企业方面,近年来也从不同方向对安全问题进行优化。主要手段包括: (1)采用功能性电解液,于电解液中添加阻燃剂; (2)优化 BMS 热管理系统,减少过冲过放等易引发热失控的场景发生; (3)采用陶瓷涂覆与耐高温的电池隔膜等等。 但这些手段在技术层面并没能取代可燃性有机电解质的使用,电池系统的安全隐患没有得到彻底根除。零自燃风险,将是未来电动车实现燃油车全面替代需要迈出的关键一步。现有动力电池安全问题解决路径新能源汽车安全监管相关政策面对能量与安全两座大山,下一代锂电的风口在哪?回望电动车电池技术发展史,从早期的铅酸电池,到丰田等日本企主打的镍氢电池,再到08年特斯拉roaster使用的锂离子电池,传统液态锂离子电池已统治动力电池市场十年。未来,能量与安全需求与传统锂电技术的矛盾将越来越凸显,在下一代锂电技术中,固态电池获得了最高的关注度,已引发全球范围的企业进行提前卡位。动力电池发展历史沿革全球多家企业与科研机构已投入固态电池研究二、为什么一定是固态电池1 不燃烧,根除安全隐患固态电池是采用固态电解质的锂离子电池。工作原理上,固态锂电池和传统的锂电池并无区别:传统的液态锂电池被称为“摇椅式电池”,摇椅的两端为电池的正负两极,中间为液态电解质,锂离子在电解液中迁移来完成正负极间的穿梭实现充放电,而固态电池的电解质为固态,相当于锂离子迁移的场所转到了固态的电解质中。固态电解质是固态电池的核心。固态电解质不可燃烧,极大提高电池安全性。与传统锂电池相比,全固态电池最突出的优点是安全性。固态电池具有不可燃、耐高温、无腐蚀、不挥发的特性,避免了传统锂离子电池中的电解液泄露、电极短路等现象,降低了电池组对于温度的敏感性,根除安全隐患。同时,固态电解质的绝缘性使得其良好地将电池正极与负极阻隔,避免正负极接触产生短路的同时能充当隔膜的功能。固态电解质是固态电池的核心2 兼容高容量正负极+轻量化电池系统,推动能量密度大飞跃更宽的电化学窗口,更易搭载高电压正极材料:提高正极材料容量需要充电至高电压以便脱出更多的锂,目前针对钴酸锂的电解质溶液可以充电到4.45V,三元材料可以充电到4.35V,继续充到更高电压, 液态电解液会被氧化,正极表面也会发生不可逆相变,三元811电池的推广目前便受到了耐高压电解液的制约。而固态电解质的电化学窗口更宽,可达到5V,更加适应于高电压型电极材料。随着正极材料的持续升级,固态电解质能够做出较好的适配, 有利于提升电池系统的能量密度兼容金属锂负极,提升能量密度上限:高容量与高电压的特性,让金属锂成为继石墨与硅负极之后的“最终负极”。为了实现更高的能量密度目标,以金属锂为负极的电池体系已成为必然选择。因为:(1)锂金属的克容量为3860mAh/g,约为石墨(372mAh/g)的10倍,(2) 金属锂是自然界电化学势最低的材料,为-3.04V。同时其本身就是锂源,正极材料选择面更宽,可以是含锂或不含锂的嵌入化合物,也可以是硫或硫化物甚至空气,分别对应能量密度更高的锂硫和锂空电池,理论能量密度接近当前电池的10倍。锂金属是负极材料的最终形态锂金属负极体系能量密度远超传统锂电锂金属负极在当前传统液态电池体系难以实现。锂金属电池的研究最早可追溯到上世纪60年代,并在20世纪70年代已成功开发应用于一次电池。而在可充放电池领域,金属锂负极在液态电池中存在一系列技术问题至今仍缺乏有效的解决方法,比如金属锂与液态电解质界面副反应多、 SEI膜分布不均匀且不稳定导致循环寿命差,金属锂的不均匀沉积和溶解导致锂枝晶和孔洞的不均匀形成。锂金属负极在液态电池中存在的应用难题固态电解质在解决锂金属负极应用问题上被科学界寄予厚望。研究者把解决金属锂负极的应用问题寄希望于固态电解质的使用,主要思路是避免液体电解质中持续发生的副反应,同时利用固体电解质的力学与电学特性抑制锂枝晶的形成。此外,由于固态电解质将正极与负极材料隔离开,不会产生锂枝晶刺破隔膜的短路效应。总而言之, 固态电解质对于锂金属负极拥有更好的兼容性,锂金属材料将在固态电池平台上率先应用。固态电解质在锂金属负极应用上的优势固态电解质对锂金属负极兼容性更好减轻系统重量,能量密度进一步提升。固态电池系统重量减少进一步提升能量密度。动力电池系统需要先生产单体,单体封装完成后将单体之间进行串联组装。若先在单体内部进行串联,则会导致正负极短路与自放电。固态电池电芯内部不含液体,可实现先串并联后组装,减少了组装壳体用料, PACK设计大幅简化。此外,由于彻底的安全特性, BMS等温控组件将得以省去,并可通过无隔膜设计进一步为电池系统“减负”。固态电池封装更加灵活3 固态电池是最有希望率先产业化的下一代电池技术固态电池体系革命更小。锂硫电池、锂空气等体系需更换整个电池结构框架,难题更多也更大,而固态电池主要在于电解液的革新,正极与负极可继续沿用当前体系,实现难度相对小。锂金属负极兼容,通过固态电解质实现。锂硫、锂空气均需采用锂金属负极,而锂金属负极更易在固态电解质平台实现。固态电池作为距离我们最近的下一代电池技术已成为科学界与产业界的共识,是后锂电时代的必经之路。固态电池是动力电池必经之路三、固态电池距离我们还有多远1 高阻抗、低倍率的核心难题当前固态电解质体相离子电导率远低于液态电解质的水平,往往相差多个数量级。 按照材料的选择,固态电解质可以分为聚合物、氧化物、硫化物三种体系,而无论哪一种类别,均无法回避离子传导的问题。电解质的功能在于电池充放电过程中为锂离子在正负极之间搭建锂离子传输通道来实现电池内部电流的导通,决定锂离子运输顺畅情况的指标被称为离子电导率,低的离子电导率意味着电解质差的导锂能力,使锂离子不能顺利在电池正负极之间运动。聚合物体系的室温电导率约10-7-10-5S/cm,氧化物体系室温下电导率为10-6-10-3S/cm,硫化物体系电导率最高,室温约10-3-10-2S/cm,而传统液态电解质的室温离子电导率为10-2S/cm 左右, 比任意固态电解质类型的离子电导率都要高。三大体系固态电解质离子电导率高低顺序此外, 固态电解质拥有高界面阻抗。 在电极与电解质界面上,传统液态电解质与正、负极的接触方式为液/固接触,界面润湿性良好,界面之间不会产生大的阻抗,相比较之下,固态电解质与正负极之间以固/固界面的方式接触,接触面积小,与极片的接触紧密性较差,界面阻抗较高,锂离子在界面之间的传输受阻。固态电解质界面阻抗高于传统液态电解质低离子电导率与高界面阻抗导致了固态电池的高内阻, 锂离子在电池内部传输效率低,在高倍率大电流下的运动能力更差,直接影响电池的能量密度与功率密度。2 三大技术路线产业化进展固态电池的三大体系各有优势,其中聚合物电解质属于有机电解质,氧化物与硫化物属于无机陶瓷电解质。纵览全球固态电池企业,有初创公司,也不乏国际厂商,企业之间独踞山头信仰不同的电解质体系,未出现技术流动或融合的态势。欧美企业偏好氧化物与聚合物体系,而日韩企业则更多致力于解决硫化物体系的产业化难题,其中以丰田、三星等巨头为代表。全球固态电池企业在技术路线聚合物体系:率先小规模量产,技术最成熟,性能上限低。聚合物体系属于有机固态电解质,主要由聚合物基体与锂盐构成,量产的聚合物固态电池材料体系主要为聚环氧乙烷(PEO) -LiTFSI(LiFSI),该类电解质的优点是高温离子电导率高,易于加工,电极界面阻抗可控。因此成为最先实现产业化的技术方向。但其室温离子电导率为三大体系中最低,严重制约了该类型电解质的发展。电导率过低+低容量正极意味着该材料的较低的能量与功率密度上限。 在室温下,过低的离子电导率(10-5S/cm 或更低)使离子难以在内部迁移,在 50~80℃的环境下利用才勉强接近可以实用化的10-3S/cm。此外, PEO 材料的氧化电压为3.8V,难以适配除磷酸铁锂以外的高能量密度正极,因此,聚合物基锂金属电池很难超过300Wh/kg 的能量密度。聚合物体系研发机构法国博洛雷公司率先将此类固态电池商业化。 2011年12月其生产的以30kwh固态聚合物电池+双电层电容器为动力系统的电动车驶入共享汽车市场,这也是世界上首次用于EV的商业化固态电池。据资料显示,该公司共投入约2900辆EV,设立了约900座服务站和约4500台充电器,服务用户合计达到18万人以上,其中近4成的约7万人为活跃用户,每天的利用次数约为1.8万次。该产品为后来者提供了参考与指导,但并不具备商业价值。 博洛雷公司的聚合物固态电池采用了 Li-PEO-LFP的材料体系,能量密度为110Wh/kg,对比传统电池系统没有密度优势。由于聚合物电解质在室温下难以工作,博洛雷为此电池系统搭配了200W的加热器,发动前需通过加热元件将电池系统升至60-80℃。而在面对长时间停车时,加热器也需要一直处于工作状态,停车时需要连接充电器。加热器的存在,增加能耗,对电池包壳体设计增加了诸多限制,安全性也有待考究。此外,由于聚合物体系功率密度低,应对紧急起步、紧急加速等场景需配载双电层电容器弥补输出。博洛雷生产的固态电池汽车的局限聚合物体系可卷对卷生产, 量产能力最好。 由于聚合物薄膜拥有弹性和粘性,博洛雷与SEEO公司的电解质均可由卷对卷的方式量产。卷对卷印刷技术在薄膜太阳能电池、印刷等领域已有较广泛应用,其技术相对成熟,成本低廉。因此, 聚合物体系是当前量产能力最强固态电池。与无机固态电解质复合是潜在的发展方向。 将聚合物体系与其他无机固态电解质体系复合能改善聚合物体系的电导率,并能较好结合两者优势,实现“刚柔并济。公司的卷对卷固态电池产线氧化物体系: 分为薄膜型与非薄膜型,薄膜型适用于微型电子, 非薄膜型综合性能优异。对比有机固态电解质,无机固态电解质包括氧化物体系与硫化物体系,无机材料的锂离子电导率在室温下要更高,但电极之间的界面电阻往往高于聚合物体系。 其中氧化物体系开发进展更快,已有产品投入市场。氧化物体系主要分为薄膜型与非薄膜型两大类。 薄膜型主要采用 LiPON 这种非晶态氧化物作为电解质材料,电池往往薄膜化;而非薄膜型则指除 LiPON 以外的晶态氧化物电解质,包括LLZO、LATP、LLTO等,其中LLZO是当前的热门材料,综合性能优异。氧化物体系研发机构薄膜型产品性能较好,但扩容困难。 锂离子的流动与电流一样,遵循某种“欧姆定律”,如果传导距离缩短,则可以减小电阻值, 通过使电解质层变薄可以在一定程度上弥补低离子传导率。除了LiPON等少数几种固体电解质,大多数材料难以制备成薄膜。已经小批量生产的以无定形 LiPON 为电解质的氧化物薄膜电池,在电解质层较薄时( ≤2μm),面电阻可以控制在50~100u2126cm2。同时薄膜化的电池片电池倍率性能及循环性能优异,可以在50C下工作, 循环45000次后,容量保持率达95%以上。 但是薄膜化带来较好性能的同时也面对着扩充电池容量的困境。单体薄膜电池的容量很小,往往不到mAh级别,在微型电子、 消费电子领域勉强够用, 可对于Ah级别的电动车领域则需要串并联大量的薄膜电池来增加电池组容量,工艺困难且造价不菲。从涂布到真空镀膜, 薄膜型产品多采用真空镀膜法生产。 由于涂布法无法控制粒子的粒径与膜厚,成膜的均匀性比较低,真空镀膜法能够较好保持电解质的均匀性。但是真空镀膜的生产效率低下,成本高昂,不利于大规模生产。为了改善材料与电极的界面阻抗,目前为止的应对措施是通过在1000℃以上的高温下烧结电极材料来增加界面的接触面积,对工艺要求较苛刻。 薄膜型氧化物固态电池厂家Sakti3于2015年被英国家电巨头戴森收购, 可受制于薄膜制备的成本与规模化生产难度大,迟迟没有量产产品。真空镀膜法的特点真空镀膜法示意图非薄膜型氧化物产品综合性能出色,是当前开发热门。 非薄膜型产品的电导率略低于薄膜型产品,但仍然远高出聚合物体系,且其可生产成容量型电池而非薄膜形态, 从而大大减少了生产成本。非薄膜型氧化物固态电池的各项指标都比较平衡,不存在较大的生产难题,已成为中国企业重点开发的方向,台湾辉能与江苏清陶都是此赛道的知名玩家。非薄膜型产品已尝试打开消费电子市场。 台湾辉能科技公司量产的非薄膜型固态电池是在消费电子市场“吃螃蟹”的先行者。公司产品采用软性电路板为基材,厚度可以达到2mm,且电池可以随意折叠弯曲。2014年公司与手机厂商HTC合作生产了一款能给手机充电的手机保护皮套,采用了五片氧化物固态电池共提供了1150mAh容量的电源,通过接口直接为手机充电。同时,产品在可穿戴设备等领域也有应用。辉能科技的微型电子类氧化物固态电池产品硫化物体系:开发潜力最大,难度也最大。硫化物电解质是电导率最高的一类固体电解质, 室温下材料电导率可达10-4-10-3S/cm, 且电化学窗口达5V以上,在锂离子电池中应用前景较好, 是学术界及产业界关注的重点。 因为其拥有能与液态电解质相媲美的离子电导率,是在电动汽车方向最有希望率先实现渗透的种子选手,同时也最有可能率先实现快充快放。受日韩企业热捧。 硫化物固态电池的开发主要以丰田、三星、本田以及宁德时代为代表,其中以丰田技术最为领先,其发布了安时级的Demo电池以及电化学性能,同时,还以室温电导率较高的LGPS作为电解质,制备出较大的电池组。对环境敏感,存在安全问题。 硫化物固态电解质拥有最大的潜力,但开发进度也处于最早期。其生产环境限制与安全问题是最大的阻碍。 硫化物基固态电解质对空气敏感,容易氧化,遇水易产生 H2S 等有害气体,这意味着生产环境的控制将十分苛刻,需要隔绝水分与氧气,而有毒气体的产生也与固态电池的初衷相悖。 对此企业的解决方案主要为: (1)开发不容易产生硫化氢气体的材料,(2)在全固态电池中添加吸附硫化氢气体的材料, (3)为电池设计抗冲撞构造。但这些做法会导致电池体积增大以及加大成本。 除此以外, 硫化物固态电池在充放电过程中由于体积变化,电极与电解质界面接触恶化,导致较大的界面电阻,较大的体积变化会恶化其与电解质之间的界面。 因此,硫化物体系是当前开发难度最大的固态电解质。生产工艺上,涂布+多次热压、添加缓冲层改善界面性能。 硫化物固态电池多已实现涂布法进行样品生产,同时,生产环境需要严格控制水分。为了解决界面问题,企业往往采取热压的方式增强电解质与电极材料的接触。此外,通过在电极与电解质之间渡上一层缓冲层,改善界面性能。宁德时代在硫化物体系也进行了前瞻布局,并初步设计了其工艺路线,其工艺路线为:正极材料与硫化物电解质材料的均匀混合与涂覆,经过一轮预热压,形成连续的离子导电通道。经过二次涂覆硫化物之后,再进行热压,固态化之后可以去掉孔隙,再涂覆缓冲层后与金属锂复合叠加。三星硫化物电池添加缓冲层改善界面性能综合看来,聚合物体系工艺最成熟,率先诞生EV级别产品, 其概念性与前瞻性引发后来者加速投资研发,但性能上限制约发展,与无机固态电解质复合将是未来可能的解决路径;氧化物体系中, 薄膜类型开发重点在于容量的扩充与规模化生产,而非薄膜类型的综合性能较好,是当前研发的重点方向;硫化物体系是最具希望应用于电动车领域的固态电池体系,但处于发展空间巨大与技术水平不成熟的两极化局面,解决安全问题与界面问题是未来的重点。
2023-08-16 01:09:572

科学家是怎么勘测地心内部的物质和温度的,按这个原理,是不是所有固态行星都有壳幔核?是否有别的理论

地球核心有多热?迄今为止,人类还未直接深入地球内部探索过,所以有关地球核心的确切温度还未明确。不过,通过地震波,我们得以了解地球的内部结构以及组成,进而推断出地球内部的温度。据估计,地核的温度高达5000至6000摄氏度,这与太阳表面的温度相当。另外,虽然地球内部产生了巨大的热量,但这比地球从太阳那里接收到的能量要少5000倍。太阳的热量驱动着地球的天气,侵蚀着地球的表面。虽然地球的内部热量会慢慢产生山脉,但太阳的能量又会慢慢侵蚀它们。
2023-08-16 01:10:131

固态移动硬盘优缺点

固态移动硬盘作为新一代的移动硬盘,利大于弊。1、优点。固态移动硬盘体积小重量轻,读取速度远远高出常规移动硬盘,无噪音,故障率低,基本不会因为碰撞损坏。2、缺点。固态移动硬盘价格已经大幅降价,但是仍旧比普通移动硬盘高出约1倍。它的读取速度也会被接口或者电脑性能影响。另外由于数据存储的原理,当发生小的物理损坏概率时,固态移动硬盘的数据极难恢复。
2023-08-16 01:10:231