Проведено термодинамічний аналіз діаграм фазових рівноваг. Викладено основи термодинаміки та запропоновано моделі для опису залежностей ізобарно-ізотермічного та хімічного потенціалів від концентрації. Розглянуто розрахунки діаграм стану систем найпоширеніших типів та їх інтерпретації. Наведено загальні уявлення про діаграми плавкості четвертних систем. Висвітлено основні положення вчення про фазові переходи першого та другого родів. Особливу увагу приділено хімічній рівновазі, термодинаміці гомогенних систем, константам рівноваги, принципу Ле Шательє, термодинамічному виводу діаграм стану, поліморфним перетворенням у потрійних системах.

Проведен термодинамический анализ диаграмм фазовых равновесий. Изложены основы термодинамики и предложены модели для описания зависимостей изобарно-изотермического и химического потенциалов от концентрации. Рассмотрены расчеты диаграмм состояния систем наиболее распространенных типов и их интерпретации. Приведены общие представления о диаграммах плавления четвертных систем. Освещены основные положения учения о фазовых переходах первого и второго родов. Особое внимание уделено химическому равновесию, термодинамике гомогенных систем, константам равновесия, принципу Ле Шателье, термодинамическому выводу диаграмм состояния, полиморфным преобразованиям в тройных системах.

С привлечением новых и уточненных термохимических данных индивидуальных веществ исследована термодинамика реакций в системе Al - O - C, определены области устойчивости конденсированных фаз, положение линий моновариантных и нонвариантных равновесий в координатах <$E 1 "/" roman {Т - lg~(P sub {Al sub 2 O} "/" P sub CO})>.

Розглянуто одну з причин неконтрольованих змін фізичних властивостей (механічних, електричних, оптичних) кристалів - перебудову дефектної структури їх граток, що зумовлена термодинамічними вимогами досягнення рівноважного стану. Такі процеси можуть відбуватися у проміжних фазах триелементних і складніших систем, структура P-T-x простору яких має вигляд взаємних систем із перебігом за певних температури та тиску, оборотних реакцій заміщення та витіснення. До таких систем належить система Ag - Sn - S, у структурі T-x простору якої реалізується взаємозаміна розрізів Ag2S - SnS і Ag - Ag8SnS6 за температури 893 K у вигляді оборотної реакції <$E roman {L~+~Ag sub 2 S~symbol Л~Ag~+~Ag sub 8 SnS sub 6}>. Проаналізовано причини перебудови дефектної структури граток фаз, учасників обмінного процесу, та причини незавершеності таких перебудов, що проявляється в плинності фізичних властивостей сплавів за умов експлуатації.

Проведено тріангуляцію квазіпотрійної системи Ag2S - SnS2 - AgI за кімнатних температур. Ag7SnS5I - єдина чотириелементна сполука системи. Побудовано T-x діаграми розрізів Ag8SnS6 - AgI і <$E roman {Ag sub 8 SnS sub 6~-~4AgI~cdot~SnS sub 2}> у частині Ag8SnS6 - Ag7SnS5I. Наведено параметри електро- та масопереносу в деяких сплавах системи для інтервалу температур 290 - 430 K. Сплави чотириелементної фази та частина твердих розчинів на її основі характеризуються числами переносу, близькими до одиниці.

Выполнен термодинамический расчет и экспериментальные исследования фазовых равновесий в системе Mg - O, построена диаграмма состояния этой системы при давлении 2 ГПа. Система характеризуется наличием только одного эвтектического равновесия при 1100 К, в котором участвуют магний, оксид магния MgO и жидкая фаза.

Вивчено кристалохімічні особливості халькогенідів та інтерметалідів рідкісноземельних і перехідних елементів з Pb (Si, Ge, Sn та In). Побудовано ізотермічні перерізи діаграм стану 29-ти потрійних систем: Gd - Fe - Pb, R - Co - Зb (R = Y, Sm, Gd), R - Ni - Pb (R = Y, La, Ce, Sm, Gd, Dy), R - Cu - Pb (R = Y, La, Ce, Sm, Gd, Dy), Y - Ag - Pb, M - Pb - {S, Se, Te} (M = Co, Ni, Cu, Ag) та 77-ми квазі потрійних систем: <$Eroman {R sub 2 S sub 3 ~-~Cu sub 2 S~-~SiS sub 2 }> (R = Y, Pr, Sm, Ho), <$Eroman {R sub 2 Se sub 3 ~-~Cu sub 2 Se~-~ Si Se sub 2 }> (R = Y, Pr, Ho, <$Eroman {R sub 2 S sub 3 ~Cu sub 2 S~-~GeS sub 2 }> (R = Y, Pr, Ho, Er), <$Eroman {R sub 2 Se sub 3 ~-~Cu sub 2 Se~-~GeSe sub 2 }> (R = Y, Pr, Ho), <$Eroman {R sub 2 X sub 3 ~-~Cu sub 2 X~-~SnX}> (X = S, Se, Te), <$Eroman {R sub 2 S sub 3 ~-~Cu sub 2 S~-~SnS sub 2 }> (R = Y, La, Pr, Sm, Tb, Dy, Er), <$Eroman {R sub 2 Se sub 3 ~-~Cu sub 2 Se~-~SnSe sub 2 }> (R = Sc, Y, La, Sm, Dy, Er, Lu), <$Eroman {Y sub 2 Se sub 3 ~-~MSe~-~PbSe}> (M = Co, Ni), <$Eroman {R sub 2 S sub 3 ~-~Cu sub 2 S~-~PbS}> (R = Y, Pr, Sm, Tb, Dy, Ho, Er), <$Eroman {R sub 2 Se sub 3 ~-~ Cu sub 2 Se~-~PbSe}> (R = Sc, Y, La, Pr, Sm, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Lu), <$Eroman {R sub 2 Te sub 3 ~-~Cu sub 2 Te~-~PbTe}> (R = Y, Tb, Dy, Ho, Er, Tm), <$Eroman {R sub 2 S sub 3 ~-~Ag sub 2 S~-~PbS}> (R = Ho, Er, Tm), <$Eroman {R sub 2 Se sub 3 ~-~Ag sub 2 Se~-~PbSe}> (R = Y, Pr, Ho, Er, Tm), <$Eroman {R sub 2 Te sub 3 ~-~Ag sub 2 Te~-~PbTe}> (R = Tb, Dy, Ho, Er), <$Eroman {R sub 2 X sub 3 ~-~Cu sub 2 X~-~In sub 2 X sub 3 }> (X = S, Se; R = Y, La, Pr, Er).

Уперше побудовано проекцію поверхні ліквідусу діаграми стану системи Al2O3 - HfO2 - Y2O3 на площину концентраційного трикутника. Нових сполук, а також помітних областей твердих розчинів на базі компонентів і подвійних фаз у системі не знайдено. Поверхня ліквідусу утворена вісьмома полями первинної кристалізації фаз. Установлено наявність чотирьох чотирифазних нонваріантних евтектичних рівноваг, однієї чотирифазної нонваріантної трансформаційної рівноваги, а також трьох трифазних нонваріантних евтектичних рівноваг із участю рідини. Оскільки фаза HfO2 взаємодіє з іншими фазами системи в основному за евтектичним механізмом, це дозволяє поєднати в матеріалах квазіпотрійної системи унікальні властивості T- і F-твердих розчинів на основі HfO2 із властивостями інших її фаз у вигляді композиційних матеріалів.

Для оцінки хімічного складу власного оксиду твердого розчину на основі халькогенідів <$E {roman Pb} sub 1-x {roman Sn} sub x roman Te> (x = 0; 0,2; 1) застосовано метод діаграм фазових рівноваг. Дослідження проведено за допомогою методу рентгеноструктурного аналізу термічно окиснених зразків. Результати досліджень добре узгоджуються з діаграмами фазових рівноваг. Основними сполуками, що утворюються під час окиснення твердого розчину Pb0,8Sn0,2Te, є PbTeO3, SnO2, PbSnO3 та Pb2SnO4.

Разработана статистическая теория структурных фазовых превращений в фуллерите с учетом формирования различного типа фуллереновых молекул при изменении температуры. Определены температурные зависимости концентраций фуллеренов разных модификаций в фазах фуллерита с ПК-, ОЦК-, ГЦК-решетками, оценены температурные и концентрационные интервалы реализации в фуллерите одно- и двухфазных состояний. Построена диаграмма состояния фуллерита, показывающая температуры формирования фуллерита в одно- и двухфазном состояниях. Теоретические расчеты сопоставлены с экспериментальными данными по реализации различных состояний фуллерита в температурном интервале 20 - 300 K.

Рассмотрена гетерогенная термодинамическая система, между гомогенными частями которой возможен перенос химического элемента. Изложена разработанная концепция потенциала химического элемента, перепад значений которого образует термодинамическую силу переноса. Представлены способы вычисления потенциалов для многокомпонентной газовой смеси и некоторых типов твердофазных систем. Термохимически описаны процессы контроля кислородного и углеродного потенциалов атмосферы с помощью кислородного зонда. Приведены примеры диаграмм состояния, построенных в рамках метода потенциалов.

З метою визначення меж хімічної стійкості та подальшого встановлення умов синтезу у водному розчині сульфіду мангану проведено термодинамічні розрахунки для системи MnS - H2O. Проаналізовано окисно-відновні та протолітичні рівняння реакцій, можливі у досліджуваній системі, і побудовано діаграму Пурбе та встановлено ряд пріоритетних реакцій, які визначають область хімічної стійкості MnS.

Представление фазовых равновесий в многокомпонентных системах методом графического изображения использовано для оценки влияния азеотропа LV (<$E x sub L~=~x sub V>) на равновесия SLV и L = V. Данные теоретические исследования выполнялись по причине возникновения сложностей при синтезе прозрачных и бездефектных кремниевых аэрогелей способом атмосферной сушки (APD). При эмпирическом отборе азеотропных смесей определено и теоретически обосновано преимущество использования негативных азеотропов над позитивными для этой цели. Показано, что прогноз должен быть основан не только на критических точках компонентов L = V, в которых жидкость и пар становятся неразличимыми, но и на тройных точках компонентов SLV (кристалл - жидкость - пар). С использованием P - T - x-фазовых диаграмм показана возможность достижения сверхкритической области при атмосферном давлении. Обнаружено хорошее соответствие между теоретическими и экспериментальными результатами.

Построена модель процесса торможения движения границы зерна сегрегированными атомами. Разработанная модель применена к описанию особенностей движения границы зерна при ячеистом распаде твердого раствора, в процессе которого высокоугловая граница зерна движется в зону пересыщенного и упругодеформированного бинарного твердого раствора, оставляя за собой область обедненного и менее термодинамически неравновесного твердого раствора. Рассмотрено уравнение движения границы зерна с использованием диффузионной модели поверхности раздела фаз. На основании разработанной модели произведены расчеты концентрационных профилей внутри границы зерна по направлению ее движения, поверхностной энергии внутри границы зерна, коэффициента сегрегации в зависимости от скорости движения границы зерна. В рамках модельных приближений рассчитаны зависимости скорости рассеяния свободной энергии Гиббса, обусловленного сегрегированием атомов на границах зерен, от скорости движения этой границы. Показано, что, в определенном интервале скоростей ее движения, скорость рассеяния энергии, вследствие сегрегации на ней атомов, может стать значительной, оказывающей влияние на термодинамический стимул ячеистого распада. Модельные расчеты выполнены для системы Pb - Sn при различных степенях пересыщения твердого раствора.

The results of theoretical prediction of the phase transition lines of molecular nitrogen into the polymeric phase at high pressure are presented. The role of the polymeric phase structure in the location of the transition lines on the phase diagram is considered. Possible configuration of the melting curve of the polymeric nitrogen solid forming the polymeric liquid is discussed. Predicted volumes of the coexisting phases are compared with experimental data and with results of the computer simulations.

За допомогою методів рентгенофазового та рентгеноструктурного аналізу досліджено фазові рівноваги у системі Er - Co - Si при 873 К. Системі Er - Co - Si притаманне утворення достатньо великої кількості тернарних сполук і твердих розчинів на основі бінарних фаз. Підтверджено існування восьми тернарних сполук, відомих у літературі, та знайдено п'ять нових: <$E roman {ErCo sub 9 Si sub 4}>, <$E {roman Er} sub 1-x ({roman Co} sub 1-y {roman Si} sub y ) sub 5+2x>, <$E roman ErCoSi sub 3>, <$E roman {Er sub 4 CoSi sub 4}> та <$E roman {Er sub 50 Co sub 10 Si sub 40}>. З використанням методу монокристала підтверджено кристалічну структуру сполуки <$E roman {Er sub 2 Co sub 3 Si sub 5}> (структурний тип <$E roman {U sub 2 Co sub 3 Si sub 5}>, просторова група Ibam, a = 9,4367(19), b = 11,416(2), c = 5,4832(11) <$E roman А back 35 up 35 symbol Р>, R1 = 0,0722, wR2 = 0,1801).

Досліджено систему CaO - P2O5, експериментально перевірено поліморфізм Ca3(PO4)2, положення бінарних евтектік і температур плавлення у них на відрізку Ca3(PO4)2 - Ca4P2O9. Побудовано діаграму системи CaO - P2O5. Виконано експериментальну перевірку розрахункових даних за допомогою методу високотемпературної мікроскопії in sity. Уточнено області первинної кристалізації фаз у системі Ca3(PO4)2 - CaCO3 - Ca(OH)2 - H2O, вивчено субсолідусну будову систем CaO - CaF2 - P2O5 - H2O і CaO - MgO - CaF2 - P2O5. Встановлено області, перспективні для синтезу матеріалів на основі системи CaO - P2O5 - CaF2 - H2O і домішок для корекції структурних дефектів скелету.