Явление термоэластической инверсии, как известно, состоит в том, что наклон кривых F, Т при L=const меняет свой знак с от­рицательного на положительный при увеличении длины L (при растяжении).

Точка инверсии, для которой (dF/dT)VyL = 0, наблюдается на резинах при 7—10% растяжения (рис. 3.6). В связи с этим, каза* лось бы, имеется противоречие между тем, что установлено в пре­дыдущем разделе об идеальности резины при малых и средних

растяжениях, и явлением инверсии. Это противоречие, однако, лег­ко разъясняется.

Хотя некоторые исследователи [77] правильно трактуют явле­ние инверсии как эффект теплового расширения, однако еще рас­пространен взгляд, который связывает наличие отрицательной производной (dF/dT)p, L с существованием чисто упругой и отсут - вием высокоэластичной деформации при малых растяжениях. На самом же деле для идеальной резины, у которой при малых растя­жениях деформация также является высокоэластической, не

(dF/dT)pby а (dffdT)PjK должна быть всегда положительной (f — условное напряжение, рассчитанное на начальное поперечное се­чение образца).

Действительно, на опыте всегда (df/dT)Pi%>0 и инверсия для параметров [и Г п[4]ри Я— const не наблюдается. Это вытекает так­же из уравнения состояния идеальной резины (3.34), которое пос­ле дифференцирования принимает следующий вид

МдТ)р, х=/1 _ ± тЛ.^ (1 - ЗаГ).

V0(P, Т) V0 дТ j V0(p, Т)

Так как при растяжении />0, то н <р(л)>0 при всех Х>1. По­этому для всех растяжений (df/dT)Prx>Q, если температура

Т <^—=1400°С, т. е. практически всегда, Так как граница химиче - За

ского разложения лежит примерно около 200° С.

То, что уравнение состояния (3.34) описывает явление инвер­сии, можно увидеть, рассмотрев вместо /, I переменные F, L. Рас­сматривая образец длины L0y сечения s0, получим: Vq = LqSq, f = = F/sq, /. = L/Lq. Произведя в (3.34) соответствующую замену, за­пишем

Из этой формулы следует, что при достаточно малых растяже­ниях при L = const с повышением температуры вследствие теплозо - го расширения может быть достигнуто состояние L0(p, T)=L. Это дает ф{1) =0 и F=0. Иначе говоря, если образец деформирован не­значительно, то сила уменьшается с увеличением температуры при постоянной длине L = const.

Точка инверсии найдется из условия (dF/dT)VfL = 0. Например* из формулы (3.64) с учетом выражения (3.36) получим уравнение для точки инверсии: k^=L/L0— (1—а Г)-1. Для температур порядка 300К и коэффициента линейного расширения « = 2,3-10-4 К~4 (но Беккедалю, для резины НК при этой температуре) получим точку инверсии при Я =1,085, что соответствует растяжению 8,5%.

Таким образом, явление термоэластической инверсии объясня­ется выбором параметров F, L, а не отклонением резины от идеаль­ности при малых растяжениях.