Анотація до роботи:

Баланецький С.О. Фазові рівноваги в квазікристалоутворюючих системах Al-Pd-dM (dM = Fe, Re). Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.04 – фізична хімія. Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України, Київ, 2005.

У роботі досліджені фазові рівноваги в потрійних квазікристалоутворюючих системах Al-Pd-Fe та Al-Pd-Re в області складів від 50 до 100 ат. % Al в широкому інтервалі температур. Побудовані ізотермічні перерізи при 1020, 995, 975, 900 та 750 С для системи Al-Pd-Fe і при 1000 та 790 С для Al-Pd-Re. Виявлені нові проміжні фази, структура та температурно-концентраційні області існування яких досліджені за допомогою комплексного використання методів рентгенівського структурного аналізу, трансмісійної електронної мікроскопії (в оберненому та прямому просторі), скануючої електронної мікроскопії разом із локальним рентгеноспектральним аналізом та диференційного термічного аналізу.

На основі проведеного аналізу власних експериментальних та літературних даних про особливості фазоутворення в системах алюмінію із паладієм (нікелем, міддю) та іншими d-металами VII-VIII груп Періодичної системи елементів передбачається утворення декагонального квазікристалу в системі Al-Pd-Tc та ряду кубічних і гексагональних апроксимантів в системах Al-Pd-Ir, Al-Pd-Ru і Al-Pd-Rh.

1. Вперше побудована діаграма стану системи Al-Pd-Fe у вигляді ізотермічних перерізів при температурах 750, 900, 975, 995 та 1020 С в концентраційному інтервалі від 50 до 100 ат. % Al.

2. Вперше виявлена невідома раніше ромбічна апроксимантна фаза N, яка структурно близько споріднена із D₄-фазою, метастабільність якої доведена в даній роботі. Підтверджене утворення трьох кубічних апроксимантів C, С₁ та С₂, для першої з яких концентраційно-температурна область існування встановлена вперше. Підтверджене утворення ромбічного апроксиманту О, та вперше встановлена концентраційно-температурна область його існування. Доведено, що структуру фази Al₂Fe можна описати використовуючи як відому триклинну, так і базоцентровану моноклінну елементарні комірки.

3. Виявлено неперервний характер зміни структури e-фази в потрійній системі Al-Pd-Fe при зміні концентрації третього компоненту. Показано, що ромбічні структурні варіанти e-фази реалізуються в чотирьох вузьких концентраційних інтервалах, між якими утворюються її модульовані (неперіодичні) структурні варіанти.

4. Вперше досліджена діаграма стану системи Al-Pd-Re в області вмісту алюмінію від 50 до 100 ат. % при температурах 790 та 1000 С та побудовано відповідні ізотермічні перерізи. Проаналізовано ланцюг можливих фазових перетворень, що відбуваються в інтервалі температур від 790 до 1000 С.

5. В системі Al-Pd-Re вперше виявлені невідомі раніше потрійні декагональна D₆-фаза нового структурного типу та гексагональна c-фаза; підтверджене існування стабільної ікосаедральної фази в цій системі.

6. У системі Al-Re виявлена нова моноклинна фаза Al₃Re, яка співіснує із знайденими раніше сполуками Al₁₁Re₄ (яка в деяких роботах позначається також як Al₃Re) та Al₄Re. Показано, що в ромбічній e₂₈-фазі в системі Al-Pd-Re розчиняється до ~4.5 ат. % Re. У багатій ренієм області її структура спотворюється з утворенням модульованої структури.

7. На основі аналізу даних, що отримані в цій роботі, а також літературних відомостей про квазікристалоподібні фази в системах Al-Pd-dМ, зпрогнозована можливість утворення апроксимантних фаз: c, С, С₁ в системах з рутенієм, осмієм, родієм та іридієм; гексагональної c-фази в системі Al-Pd-Ir; С-фази в системах Al-Pd-Ru(Os) та С₂-фази в системі Al-Pd-Rh.

Публікації автора:

1. Balanetskyy S., Grushko B., Velikanova T. Ya., Urban K. Investigation of the Al–Pd–Fe phase diagram between 50 and 100 at.% Al: ternary phases // Journal of Alloys and Compounds. - 2004. - Vol. 368, No. 1-2. - P. 169-174 (Підготовка зразків для вимірювання, отримання та обробка експериментальних даних, участь в обговоренні результатів та написанні тексту статті).

2. Balanetskyy S., Grushko B., Kowalska-Strzciwilk E., Velikanova T. Ya., Urban K. An investigation of the Al–Pd–Fe phase diagram between 50 and 100 at.% Al: phase equilibria at 900–1020C // Journal of Alloys and Compounds. - 2004. - Vol. 364, No. 1-2. - P. 164-170 (Підготовка зразків для вимірювання, отримання та обробка експериментальних даних, участь в обговоренні результатів та написанні тексту статті).

3. Balanetskyy S., Grushko B., Velikanova T. Ya. Monoclinic Al₂Fe phase, its equilibrium and nonequilibrium formation // Металлофизика и новейшие технологии. - 2004. - Т. 26, № 3. - C. 407-41 (Підготовка зразків для вимірювання, отримання та обробка експериментальних даних, участь в обговоренні результатів та написанні тексту статті).

4. Balanetskyy S., Grushko B., Velikanova T. Ya., Urban K. An investigation of the Al–Pd–Fe phase diagram between 50 and 100 at.% Al: phase equilibria at 750 C // Journal of Alloys and Compounds. - 2004. - Vol. 376, No. 1-2. - P. 158-164 (Підготовка зразків для вимірювання, отримання та обробка експериментальних даних, участь в обговоренні результатів та написанні тексту статті).

5. Баланецький С.О., Грушко Б., Урбан К., Великанова Т.Я. Потрійні кубічні фази в системі Al-Pd-Fe // Порошковая металлургия. - 2004. - № 7-8. - С. 82-91 (Підготовка зразків для вимірювання, отримання та обробка експериментальних даних, участь в обговоренні результатів та написанні статті).

6. Balanetskyy S., Grushko B., Velikanova T. Ya. Orthorhombic e-phases and transitional structures in Al-Pd-(Fe) // Zeitschrift fr Kristallographie. - 2004. - V. 219, No. 9. - P. 548-553 (Підготовка зразків для вимірювання, отримання та обробка експериментальних даних, участь в обговоренні результатів та написанні статті).

7. Баланецький С.О., Грушко Б., Урбан К., Великанова Т.Я. Дослідження фазових рівноваг в системі Al-Pd-Re // Порошковая металлургия. - 2004. - № 9-10. - С. 51-55 (Підготовка зразків для вимірювання, отримання та обробка експериментальних даних, участь в обговоренні результатів та написанні статті).

8. Balanetskyy S., Grushko B., Velikanova T. Ya. Decagonal quasicrystal of a new structural type // Zeitschrift fr Kristallographie. - 2004. - V. 219, No. 12. - P. 779-781 (Підготовка зразків для вимірювання, отримання та обробка експериментальних даних, участь в обговоренні результатів та написанні статті).

9. Balanetskyy S., Grushko B., Velikanova T. Ya., Urban K. Decagonal quasicrystals in Al-Pd-Fe // Intermetallics. - 2005. - V. 13, No. 6. - P. 649-654 (Підготовка зразків для вимірювання, отримання та обробка експериментальних даних, участь в обговоренні результатів та написанні статті).

10. Balanetskyy S., Grushko B., Kowalska-Strzciwilk E., Velikanova T., Urban K. An investigation of the Al-Pd-Fe alloy system between 50 and 100 at.% Al // VIII International Conference on Crystal Chemistry of Intermetallic Compounds. Collected abstracts, September 25-28 2002. - Lviv, Ukraine, 2002. - P. 11 (Підготовка зразків для вимірювання, отримання та обробка експериментальних даних, участь в обговоренні результатів, усна доповідь на конференції).

11. Balanetskyy S., Grushko B. Investigation of the Al-rich region of the Al-Pd-Re alloy system // Verhandlungen der deutschen physikalischen Gesellschaft, Collected abstracts, March 17-19 2003. - Dresden, Germany, 2003. - M. 8.1 (Підготовка зразків для вимірювання, отримання та обробка експериментальних даних, участь в обговоренні результатів).

12. Balanetskyy S., Grushko B. Icosahedral phase formation in Al-Pd-Re // Joint Colloquium GDR-CINQ and SPQK, May 26-28 2003. - Nancy, France, 2003. - P. 15 (Підготовка зразків для вимірювання, отримання та обробка експериментальних даних, участь в обговоренні результатів, стендова доповідь на конференції).

13. Balanetskyy S., Grushko B. Decagonal quasicrystals in the Al-Pd-Re alloy system // Frhjahrstagung des Arbeitskreises Festkrperphysik bei der DPG., 8-12 Mrz 2004. - Regensburg, Germany, 2004. - P. M31.1 (Підготовка зразків для вимірювання, отримання та обробка експериментальних даних, участь в обговоренні результатів).

14. Balanetskyy S., Grushko B., Kowalska-Strzciwilk E., Velikanova T.Ya., Urban K. Investigation of the Al-Pd-Fe alloy system // CALPHAD XXXIII, 30 May - 4 June 2004. - Krakow, Poland, 2004. - P. 101 (Підготовка зразків для вимірювання, отримання та обробка експериментальних даних, участь в обговоренні результатів, усна доповідь на конференції).