Выполнены прямые и косвенные измерения интенсивного электрокалорического эффекта в сегнетоэлек-трическом кристалле триглицинсульфата в равновесных и неравновесных термодинамических условиях, реализованных в адиабатическом калориметре. Исследовано влияние параметров (частоты, профиля, на-пряженности) электрического поля на величину эффекта и степень его обратимости. В квазиизотермических условиях установлено различие величин изменения температуры при приложении и снятии постоянного поля. Периодическое электрическое поле низкой частоты вызывает появление градиента температур вдоль электрокалорического элемента и теплового потока от его " свободного" торца к термостатированному основанию. Значительное превышение скорости выключения над скоростью включения поля приводит к заметному увеличению эффекта охлаждения. ВведениеОдно из перспективных направлений поиска новых методов охлаждения и разработки эффективных рефри-жераторных устройств, активно развиваемых в послед-нее десятилетие научным и инженерным сообществами, связано с исследованиями калорических эффектов (CE) разной физической природы в твердых телах [1][2][3][4][5][6][7][8]. В основе такого рода явлений лежит принцип обрати-мого изменения температуры T AD или энтропии S CE твердого тела за счет воздействия на него внешнего поля (электрического, магнитного, механических напря-жений) соответственно в адиабатных или изотермиче-ских условиях [1,4,8]. Внешнее поле приводит к из-менению температурной зависимости соответствующе-го параметра порядка (поляризации, намагниченности, деформации), что, в свою очередь, вызывает охлажде-ние/нагревание твердотельного элемента (хладагента). А периодическое и согласованное изменение напряжен-ности поля, прикладываемого к рабочему элементу, и условий термодинамического сопряжения хладагента с окружающей средой позволяет осуществить замкнутый холодильный цикл. Так как наиболее существенные изменения параметра порядка с температурой и его восприимчивости к изменению поля имеют место в области фазовых переходов, то и CE достигают наиболь-ших значений в этом интервале температур. Именно этим объясняется повышенный интерес исследователей к материалам, испытывающим фазовые переходы элек-трической, магнитной или упругой природы.Благодаря высокой плотности твердых тел охлаждаю-щие устройства на их основе могут быть в значительной мере более компактными по сравнению с традиционны-ми парожидкостными холодильными установками. Таким образом, использование твердотельных хладагентов в рефрижераторных устройствах является не только це-лесообразным, но и предпочтительным.С точки зрения технической реализации электрокало-рический эффект (ECE), по сравнению с магнетокалори-ческим (MCE) и барокалорическим (BCE) эффектами, является наиболее простым, так как достаточно прило-жить напряжение к электродам, нанесенным на проти-воположные грани кристаллического или керамического элемента. И это, в частности, является одной из причин роста в последние годы количества исследований и соот-ветствующих публикаций, посвященных ECE [3,4,9,10]. Одной из осно...
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.