Исследование тепловыделений в наномодифицированных эластомерах при растяжении и кручении под действием электрического напряжения

Проведено исследование эластомеров, модифицированных углеродными нанотрубками (МУНТ) с массовой концентрацией от 1 до 8 масс. %. Исследованы режимы тепловыделений наномодифицированных эластомеров в диапазоне от 30 до 260 В (переменного электрического тока) при различном уровне растяжения и кручения. Для образцов эластомеров с концентрацией МУНТ от 1 до 5 масс. % в диапазоне питающего напряжения до 260 В не было процесса тепловыделения. Установлено, что тепловыделения при питании композитов эластомеров с МУНТ наблюдаются при массовой концентрации, равной 6 масс. % МУНТ, и напряжении питания 70 В. Максимальное значение напряжения для образца эластомера с 6 масс. % МУНТ доходит до 260 В. Увеличение концентрации до 7 масс. % приводит к повышению мощности тепловыделений и снижению предельного уровня питающего напряжения до 180 В, при этом начальное напряжение тепловыделений составляет 40 В. При концентрации, равной 8 масс. %, мощность увеличивается и предельное напряжение падает до 100 В, а начальное напряжение устанавливается на уровне 36 В. Выявлено, что при кручении эластомера на 360° формируются участки с повышенной температурой справа и в центральной зоне образца (49,5 °С). При кручении на 540° происходит увеличение температуры в месте сгиба до 50,2 °С. Увеличение угла скручивания до 1080° приводит к формированию участков с повышенной температурой около правого токоподводящего зажима. Стоит отметить возможность применения полученных образцов эластомеров с МУНТ в качестве чувствительных элементов датчиков деформации, что позволит получать информацию о физических и химических параметрах в соответствии с принципами измерения изменения электрического сопротивления, которое возникает при растягивании и кручении.