В.В. Коледов - д.ф.-м.н., вед. науч. сотрудник, ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН Е.В. Морозов - вед. инженер, ИРЭ им. В. А. Котельникова РАН В.Г. Шавров - д.ф.-м.н., зав. лабораторией, ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН

Изучен эластокалорический эффект (ЭКЭ) в резине при периодическом воздействии растягивающей силы. Величина ЭКЭ при начальной температуре 30 °С, относительном удлинении 550 % и частоте циклов 0,2 Гц составила 10 °С. Показано, что с увеличением частоты от 0,2 Гц до 4 Гц ЭКЭ падает на порядок, при этом средняя температура образца быстро увеличивается до 45 °С. ЭКЭ объясняется тем, что растянутая резина имеет меньшую теплоемкость, чем в исходном состоянии, за счет разрушения перекрестных связей между спиральными полимерными молекулами и их растяжения в удлиненные нити. Обнаруженные эффекты саморазогрева и снижения ЭКЭ объяснены тем, что при большой частоте растяжения-сжатия полимерные цепи в резине не успевают восстановить перекрестные связи, что является причиной сильного уменьшения эффекта, кроме того при этом воз-растает внутреннее трение, которое является причиной нагрева.

 

1. Nikitin S.A. Magnetoelastic and Elastocaloric Effects in Rare Earth Metals, Their Alloys and Compounds in the Region of Magnetic Phase Transition // Moscow University Physics Bulletin. 2011. V. 66. № 6. Р. 519-533.
2. Nikitin S.A., Myalikgulyev G., Annarazov M.P., Tyurin A.L., Myndyev R.W.and Akopyan S.A. Giant elastocaloric effect in FeRh alloy // Physics Letters A. 1992. V. 171. Р. 234-236.
3. Guyomar D., Li Y. et al. Elastocaloric modeling of natural rubber // Applied Thermal Engineering. 2013. V. 57. Р. 33-38.