Встановлено, що для аморфного нітриду бору (а-BN), одержаного шляхом модифікованого карбамідного процесу в поєднанні з термомеханічною обробкою шихти, притаманна підвищена хімічна активність – під час поглинання вологи з відкритої атмосфери відбувається частковий гідроліз сполуки, утворюються ортоборна кислота H₃ BO ₃ , пентаборат амонію NH ₄ B₅ O₈ ×4H ₂ O і нітрат амонію NH ₄ NO ₃ , які відіграють ключову роль в перекристалізації а-BN в кубічний нітрид бору (cBN). Тому повне перетворення з формуванням просторих сегрегацій наночастинок (кристалів) cBN за тиску 6,5 ГПа і температури 1400 °С відбувається упродовж 45 с, що є основою для розробки технології синтезу нанодисперсних порошків cBN з наступним використанням їх для спікання надтвердих матеріалів І.А. Петруша; D.Yardeni, O.Prilutsky, R.Shneck (Dan Yardeni associates Ltd.,Ben-Gurion University, Ізраїль;, Н.М. Білявина (КНУ імені Тараса Шевченка), О.С. Осіпов, Т.І. Смірнова.

Методами вимірювання маси зразків та локального рентгеноспектрального аналізу визначено розчинність нітриду галію у розплаві системи Fe-N за умов високих тисків (до 8,3 ГПа) і температур (до 2100 ^о С). Показано, що за тиску 6,8 ГПа гранична розчинність GaN збільшується з 8 % (мас.) при 1750 ^о С до 27 % (мас.) при 2100 ^о С, а за тиску 8,3 ГПа – з 1 % (мас.) при 1150 ^о С до 29 % (мас.) при 2000 ^о С. Температурна залежність граничної розчинності GaN є науковою базою розробки процесу кристалізації монокристалів нітриду галію з розплавів системи Fe-Ga-N. Ак. НАН України В.З. Туркевич, І.А. Петруша, О.С. Осіпов.

Вивчено кінетичні особливості росту монокристалів алмазу, одержаних шляхом розчин-розплавної кристалізації в області термодинамічної стабільності, при використанні шестипуансонної апаратури високого тиску зусиллям 28,5 і 48,5 МН і ростових комірок з об`ємом 11,3 і 24 см ³ , відповідно, для отримання кристалів масою від 5 до 15 карат; оптимізовані склади розчинників на базі Fe-Со з добавками Mg і Ti(Zr) для отримання структурно досконалих монокристалів алмаза типу. Вперше показано, що підвищення швидкості росту в 2,5 – 3 рази при збереженні рівня структурної досконалості монокристалів типу Ib, а також змішаних типів Ib+IIa і Ib+IIb, досягається за рахунок використання розчинника Fe-Со-Mg з вмістом магнію від 1,8 до 5,7 ат. % шляхом варіювання умов росту. Чл.-кор. НАН України С.О. Івахненко, В.В. Лисаковський, Т.В. Коваленко, А.В. Бурченя, О.О. Заневський.

Проведено дослідження процесу ущільнення під дією високого тиску та високої температури алмазних порошків, синтезованих в системі Mg–Zn–C, та фізико-механічних властивостей одержаних полікристалів. Показано, що спікання без добавок суміші синтезованих алмазних порошків – зернистістю 100/80 (40 %) та дрібнодисперсного з розміром алмазних частинок менше 40 мкм за температури 1800 ^о С та тиску 8 ГПа дозволяє досягти ступеня ущільнення 98,7 %, тоді як найвищий рівень ущільнення, яке досягається за тиску 8 ГПа та високих температур під час спікання алмазних порошків, синтезованих в системах на основі металів групи заліза, складає 96,8 %. Твердість одержаного полікристалу, визначена за навантаження на індентор Кнупа 9,8 Н, становить 50,7 ГПа, що складає 67 % від твердості монокристала природного алмазу типу Ia (грань (100)). О.О. Бочечка, О.І. Чернієнко, О.В. Кущ, В.С. Гаврилова.

Вперше визначено термобаричні параметри спікання в апараті високого тиску (АВТ) керамічних матеріалів на основі тугоплавких сполук В ₄ С, SiC, Si ₃ N₄ , Al ₂ O₃ та ZrO ₂ , за яких не відбувається росту зерен. Це збільшує твердість та зносостійкість одержаних матеріалів, які можуть працювати в екстремальних умовах тертя. Виконані спільно з лабораторією нанотрибології (НАУ МОН України) трибологічні випробування спечених керамічних матеріалів у високонавантажених гібридних парах тертя ковзання та кочення показали перспективність використання двох типів кераміки, а саме карбіду бору та нітриду кремнію. Виготовлені спіканням в АВТ дослідні партії керамічних куль із В ₄ С, SiC та Si ₃ N₄ , передано у ДП КБ «Івченко-Прогрес» для ресурсних випробувань, а виготовлені керамічні кільця з реакційно спеченого SiC пройдуть випробування на ТОВ «Південний завод торцевих ущільнень» для комплектації насосів АЕС. Чл.-кор. НАН України А.Л Майстренко, В.Г .Кулич, О.І. Боримський, С.В. Сохань, В.А. Дутка, О.У.Стельмах.

Розроблено матеріал на основі МАХ фази Ti ₃ AlC ₂ , при синтезі якого, шляхом зменшення тиску пресування та часу витримки, не допускається кристалізації твердих включень оксиду алюмінію, чим забезпечується низький коефіцієнт тертя в парі з міддю. Це дозволило розробити електроконтактні вставки пантографів трамваїв і тролейбусів, знос яких після проходження дослідно-промислової перевірки на маршрутах депо ЛКП «Львівелектотранс» в умовах сухого тертя становив 0,43 мм/1000 км при загальному пробігу 7000 км, і який виявився у 2,7 разів меншим за знос традиційних вставок з алюмінієвого сплаву АК12 зі змащуванням, при цьому знос контактного проводу зменшився у 9 разів. Член-кор. НАНУ Т. О. Пріхна (ІНМ НАНУ), О.П. Осташ (ФМІ НАНУ В.Б. Свердун (ІНМ НАНУ), В.Я. Подгурська (ФМІ НАНУ), Т.Б. Сербенюк (ІНМ НАНУ).

Методом програмованої термодесорбції проведено дослідження фізико-хімічних характеристик шліфпорошків алмазу марки АС20 магнітних та немагнітних неелектропровідних фракцій зернистості 100/90, отриманих шляхом розподілу у магнітному і електричному полях. Показано, що поверхня всіх зразків покрита великою кількістю ОН-груп, які утворюють молекули води в процесі десорбції з поверхні алмазних порошків. Термодесорбційні піки води мають симетричну форму і спостерігаються в усьому досліджуваному температурному інтервалі. При цьому, на поверхні алмазів немагнітної неелектропровідної фракції з меншою питомою площею поверхні зафіксовано менший вміст води. О.Б. Логінова, Г.Д. Ільницька, І.М. Зайцева, В.В. Тимошенко.

Встановлено, що використання високих тисків (4 ГПа) для спікання порошків ZrB ₂ -SiC дозволяє одержати композиційний жаростійкий матеріал (температура плавлення вища за 2200 ^о С, питома вага 5,09 г/см ³ ) з підвищеними, у порівнянні з кращими світовими аналогами, твердістю (H_v (9.8H) =25,4±0,7 ГПа в порівнянні з 17,6±0,5 ГПа) і тріщиностійкістю (K _1C (49 H) =7 ,8 МП·м ^0,5 в порівнянні з 7,5 МП·м ^0,5 ). Чл.-кор. НАН України Т. О. Пріхна, А.С. Локаткіна ,О. І. Боримський ,В.Є. Мощіль .