A brief review of research findings, pilot projects and application of nanomaterials in the nuclear power industry and engineering is presented. Examined are the prospects of creation of nanostructural materials and coatings for building blocks in NPPs and future fission reactors with a view to improving mechanical properties, increasing radiation resistance. Also, investigated are the main problems arising from development of methods for nuclear fuel modification, development of dispersion-hardened steels.

A comprehensive study of the influence of the thickness of the layers, U_s and P_N on the structural engineering to obtain high mechanical properties in multilayer composite MoN/CrN vacuum-arc coatings has been conducted by means of scanning electron microscopy with energy analysis, X-ray diffraction studies microindentation and scratch testing methods. It has been determined that in the studied P_N = (2 - 30) x 10^-4 Torr, the content of nitrogen in the coatings varies from 0,3 to 33 at. %. which leads even at the greatest nitrogen content to the formation of lower phase by nitrogen. γMo₂N and isostructural CrN with the vacant sites in the nitrogen sublattice. The increase of thickness of the layers applied on the substrate in a stationary state promotes the increase of nitrogen content. Along with this, the lowest microdeformation and the average size of crystallites are formed at U_b = - 300 V, which defines the achievement of greater hardness of 35 GPa and high adhesion strength, which resists the destruction, L_c5 = 187,6 N.

Досліджено процеси структуроутворення залежно від температури спікання за гарячого пресування композитів алмаз - (Fe - Cu - Ni - Sn) та їх вплив на фізико-механічні властивості одержаних композитів. Вивчено такі властивості композитів як твердість, зносостійкість, границі міцності під час стискання та згинання. Встановлено, що найкращі властивості має композит, який одержано гарячим пресуванням в інтервалі температури <$E20~-~1000~symbol Р roman C> і тиску - 0,5 - 40 МПа. Результати співставлено з механічними властивостями раніше одержаних композитів спіканням у прес-формі у печі в середовищі водню за температури <$E800~symbol Р roman C> впродовж 1 год з наступним гарячим допресовуванням за різного тиску.

Проаналізовано вплив умов осадження на структурно-фазовий стан і термічну стабільність вакуумно-дугових покриттів на основі шарів Ti(Al):Si. Досліджено однофазні одношарові покриття, а також багатоперіодні бішарові покриття з прошарками другої фази з нітриду одного з трьох металів - Mo, Cr, Zr. Виявлено, що у покритті можуть формуватися гратки гексагонального і кубічного типів, причому перехід до кубічної гратки відбувається за вмісту Al близько 25 ат. %. Наявність у бішарових багатоперіодних композиціях других нанорозмірних (7 - 8 нм) шарів, що складаються з одного нітрида з групи CrNx, MoNx або ZrNx, не змінює тип гратки в [Ti(Al):Si]Nx шарах. У шарах CrNx і ZrNx також формується ГЦК гратка з сильно або слабовираженою текстурою [111], а в шарах MoNx - кристаліти з граткою гексагонального типу. Високотемпературний відпал за температури <$E700~symbol Р roman C> протягом 10 хв призводить до значного (на 23 % або до <$EH sub mu ~=~17,56> ГПа) підвищення мікротвердості покриття системи [Ti(Al):Si]Nx/ZrNy, внаслідок формування нанорозмірної структури з середнім розміром кристалітів у [Ti(Al):Si]Nx шарах 3,8 нм, а в ZrN шарах - 6,3 нм.

Досліджено структуру та властивості наномасштабних багатошарових покриттів на основі (TiZr)N та (TiSi)N, сформованих за ваккумно-дуговим методом. Проаналізовано вплив парціального тиску азоту на структурно-фазовий стан покриттів. Нітридні фази є сильно текстурованими, кристалографічні площини (111) більшості зерен орієнтовані паралельно до поверхні. Розраховано розміри областей когерентного розсіювання і рівні мікроспотворень гратів. Твердість покриттів досягала 37,1 ГПа, а навантаження адгезійного руйнування перевищує 150 H. Технологія процесу забезпечує високу однорідність і низьку дефектність сформованого покриття.