Досліджено електрофізичні властивості (температурні залежності опору, енергії активації, електропровідності та термо-ЕРС, вольт-амперні характеристики) високоомних резистивних товстих плівок, які містять порошки твердого розчину Sn_0,9Sb_0,1O₂, аморфного скла і гексабориду лантану. Встановлено, що на межі розділу LaB₆ - скло утворюється омічний контакт. Внаслідок контактної різниці потенціалів з частинок гексабориду лантану в скляні прошарки інжектуються електрони. Припускається, що ці електрони збільшують концентрацію носіїв, які беруть участь у електропровідності плівок.

Використовуючи експериментальні дані щодо термодинамічних властивостей та фазових рівноваг у системах La - Zr, La - B, Zr - B і La - Zr - B, отримано узгоджені моделі фаз. За допомогою цих моделей розраховано елементи фазової діаграми потрійної системи La - Zr - B. Теоретичний опис проведено на підставі моделі субрегулярних розчинів із лінійною залежністю теплоємності від температури. Розрахований квазібінарний переріз LaB₆ - ZrB₂ добре співпадає з експериментом. Отримані результати будуть використані для дослідження четверних систем.

Показано, что твердость и прочность композиционных керамических материалов LaB₆-MeB₂ определяются прочностью межатомных связей матрицы и волокон, взаимной кристаллографической ориентацией наиболее прочных направлений в матричной гексаборидной и армирующей диборидных фазах, размерами и количеством армирующих включений, их напряженно-деформированным состоянием. Повышение вязкости разрушения путем армирования диборидными волокнами позволяет выявить взаимосвязь между твердостью граней кристалла LaB₆, которая уменьшается в направлении H (111) > H (110) > H (100), поверхностной энергией граней sigma(111) > sigma(110) > sigma(100) и количеством связей между атомами бора, что развиваются при разрушении в соответствующих кристаллографических направлениях. Установленные закономерности дают возможность целенаправленно выбирать исходные компоненты и технологии изготовления керамических композиционных материалов на основе хрупких соединений с заранее заданными свойствами.

Монокристали LaB₃O₆, чисті та леговані Ce³⁺, вирощено методом Чохральського. Обговорено механізм люмінесценції монокристалів LaB₃O₆, пов'язаний з дірковим центром на основі структурного дефекту - вакансії La³⁺.

Об'єднано відомі й оригінальні дослідження щодо структури, умов вирощування, нелінійно-оптичних, п'єзоелектричних і спектрально-оптичних властивостей боратних монокристалів Li₂B₄ O₇, LiB₃O₅, beta-BaB₂O₄, LaB₃O₆, Li₆Gd(BO₃)₃. Доведено сцинтиляційну ефективність монокристалів LaB₃O₆, Li₆Gd(BO₃)₃ : Ce і високий вихід термостимульованої люмінесценції монокристалів Li₂B₄ O₇ : (Ce,Eu,Tm).

Вивчено можливість отримання особливо чистих кристалів LaB₆ способом безтигельної зонної плавки пористих заготовок, отриманих шляхом відновлення оксиду лантану бором, наступним допресуванням і спіканням. Вивчено кінетику ущільнення системи LaB₆ + 3 об. % бору. Показано, що в якості зв'язки під час допресування може виступати оксидна фаза, кількість якої залежить від температури й часу відновлення, а також способу обробки вихідної шихти La₂O₃ + B.

Вивчено особливості процесу переходу з аморфного до кристалічного стану за присутності тугоплавких частинок боридів різного кристалографічного типу (диборид цирконію ZrB₂ та гексаборид лантану LaB₆), введених у стрічки аморфного сплаву Fe₈₅B₁₅ безпосередньо в процесі їх формування. Частинки ZrB₂ у базовому сплаві практично не впливають на його термічну стійкість, що визначається температурою початку утворення первинних кристалів alpha-Fe, тоді як за присутності частинок LaB₆ вона істотно знижується. Це якісно корелює з принципом структурної та розмірної відповідностей Данкова, який розглядається в теорії гетерогенного зародкоутворення. Доведено, що основним чинником, який визначає високу каталітичну активність частинок LaB₆ відносно зароджування центрів кристалізації alpha-Fe, є інтенсивна хімічна взаємодія в зоні їх контакту з розплавом Fe₈₅B₁₅. Частинки ZrB₂, що не вступають у таку взаємодію, практично не впливають на хід кристалізаційних процесів і термічну стабільність базового аморфного сплаву.

Проведено комплексне легування поверхні низьковуглецевої сталі під час її обробки штучним концентрованим сонячним випромінюванням (КСВ) на повітрі з застосуванням композиту на основі LaB₆. Встановлено розподіл елементів за товщиною легованого шару вздовж осі вводу КСВ та на периферії робочої зони. З використанням даних мікрорентгеноспектрального, рентгенофазового та металографічного аналізів установлено, що внаслідок високотемпературного окиснення композита, утворення нових фаз і конвективного масопереносу за умов КСВ на поверхні сталі утворюється градієнтна структура у вигляді густої плівки тришарової окалини, її зовнішній шар містить хроміти лантану та нікелю, що забезпечують високу стійкість поверхні до морської корозії.

Побудовано діаграми стану систем LaB ₆, MoB ₂, ScB ₂, Mo ₂B ₅ і W ₂B ₅, досліджено морфологію евтектичних сплавів, структурні перетворення у фазах у процесі нагрівання й охолодження, механічні й електрофізичні властивості фаз і евтектичних сплавів. На підставі закономірностей кристалізації досліджених систем LaB ₆-MeB ₂ розроблено новий графічний метод прогнозування координат евтектики. Виготовлено катоди із сплавів систем LaB ₆-MoB ₂ , які досліджено у промислових установках зварювання металів ІЕЗ ім. Є.О.Патона НАН України і застосовано на фірмі "Кермет-У" (Харків) для плавлення та різання кераміки.

Синтезовано сплави системи LaB6 - ScB2 в установках електронно-променевої та індукційної безтигельної зонної плавки у середовищі чистого гелію. За допомогою методів металографічного та рентгенівського аналізів встановлено, що сплави з вмістом 50 % (мас.), 56 % (об.), 78 % (мол.) ScB2 утворюють евтектику, колонії якої кристалізуються у вигляді кубічного бікристалу гексабориду лантану і пластин дибориду скандію. Під час кристалізації пластини розділяються на стрижні під впливом додекабориду скандію ScB12, що утворюється в результаті випаровування дибориду.

Уперше розроблено спосіб легування під час електронно-променевої плавки (ЕПП) титанового сплаву хімічними елементами з надвисокою пружністю пари шляхом їх введення в розплав у складі хімічної сполуки, яка має низьку пружність пари. Встановлено, що під час ЕПП алюмініду титану мікролегованого бором ступінь засвоєння бору за умов його введення в сплав у складі хімічної сполуки LaB₆ становить 63 %. Уперше установлено закономірності випаровування легувальних елементів за ЕПП сплавів на основі алюмініду титану. Показано, що підвищення швидкості плавки з 10 до 30 кг/год призводить до зменшення втрат випаровуванням алюмінію на 6 мас.% і хрому - на 4 мас.%, а за умов підвищення швидкості плавки понад 30 кг/год їх вміст у металі зливка асимптотично наближується до початкового вмісту в металі шихти. Набули подальший розвиток уявлення про вплив бору та лантану на структурні складові сплавів на основі алюмініду титану. Встановлено, що введення бору та лантану в сплав Ti-29Al-12Nb-3Cr-3Zr у кількості відповідно 0,1% та 0,01% (мас.) подрібнює в литому стані розмір (α₂+γ) пластинчастих колоній із 100 мкм до 50 мкм, а введення у кількості 0,3 % та 0,01 % подрібнює розмір пластинчастих колоній до 30 мкм. Уперше встановлено, що сплав Ti-29Al-12Nb-3Cr-3Zr-0,3B-0,01La, одержаний методом ЕПП, має достатню технологічну пластичність для проведення деформаційної обробки у литому стані, після якої розмір (α₂+γ) пластинчастих колоній зменшується до 20 мкм, боридні включення подрібнюються на окремі частини розмірами до 10 мкм, за цих умов межа міцності матеріалу зростає до 1680 МПа. З'ясовано, що після заключної термічної обробки утворюється бімодальна структура з рівномірно розподіленими включеннями боридів титану та оксидів лантану, яка забеспечує підвищення межі міцності до 1750 МПа та твердості за умов 800 °С до 2,1 ГПа.

Визначено оптичні та теплофізичні характеристики товстих плівок (ТП). Встановлено розподіл температур на поверхні та по товщині ТП у процесі їх лазерної обробки (ЛО) з урахуванням нелінійної залежності вищезазначених параметрів від температури. Вивчено фазовий склад і структуру ТП після ЛО. Досліджено морфологію поверхні та "фазовий контраст" методом атомної силової мікроскопії. Досліджено електрофізичні характеристики ТП після ЛО.

Исследованы гранулированные композиционные пленки на основе BaB₆ - LaB₆, Sn_0,9Sb0,1O₂ и алюмоборосиликатного стекла, изготовленные с помощью метода трафаретной печати с последующей термообработкой. Для определения толщины наноразмерных диэлектрических прослоек между частицами токопроводящей фазы, которые предопределяют механизм электропроводности и свойства пленок, использован оригинальный расчетный метод. Для оценки достоверности полученных результатов пленочные структуры исследованы с помощью метода атомной силовой микроскопии. Расчетные данные находятся в хорошем соответствии с экспериментом. Метод может быть использован при исследовании структуры и свойств новых композиционных материалов проводник - диэлектрик.

Досліджено вплив швидкості охолодження та надлишку бору на процес формування мікроструктури армованих керамічних композитів LaB₆ - TiB₂ під час відцентрового розпилення в середовищі аргону та при нанесені на мідну підкладинку в середовищі гелію. Показано, що підвищення швидкості охолодження до 10⁶ град/с спричинює зменшення діаметра волокон композиційного матеріалу до 0,1 - 0,15 мкм. Зменшення кількості бору від 2 до 1 % (за масою) призводить до збільшення діаметра та зменшення кількості волокон дибориду титану в 2 - 3 рази.

За допомогою методів мікроскопічного та рентгенівського дифракційного аналізу проведено дослідження формування структури композитів LaB₆ - TiB₂, одержаних за методом безтигельного зонного топлення на монокристалічному зародку і без нього. Визначено залишкові макро- і мікронапруження, вивчено формування текстури в композитах, одержаних за допомогою різних методів. Встановлено, що в матричній фазі LaB₆ в різних кристалографічних напрямках виникають різні як за знаком, так і за значенням залишкові напруження, а у волокнах TiB₂ спостерігається їх однорідність. В зв'язку з цим, тріщини розповсюджуються в матричній фазі, оминаючи волокна, у напрямках під кутами до максимального навантаження, що пов'язано із наявністю напружень розтягу в композиті.

С помощью метода априорного псевдопотенциала вычислены теоретическая прочность системы LaB₆ - ZrB₂ и максимальная деформация с учетом интерфейса компонент эвтектического состава. Получены зависимость теоретической прочности от концентрации компонент, а также локальный максимум прочности для композита в точке эвтектики.

Порошковую шихту, состоящую из частиц аморфного бора, а также кристаллических алюминия и композиционного материала LaB6 - TiB2 подвергали холодному изостатическому прессованию под давлением до 0,6 ГПа с последующим нагревом спрессованных порошков до температуры <$E1000~symbol Р roman C>. Обнаружено, что практически весь аморфный бор, входивший в шихту, перешел в кристаллическое состояние, а также зарегистрирован синтез Al3Ti, в то время как обычно кристаллизация аморфного бора происходит при температуре <$E1500~symbol Р roman C>.