У роботі досліджені корозійні властивості сплавів Al–Cu–Fe і Al–Cu–Co, які містять квазікристалічні фази з різним типом кристалографічного порядку, а саме: тривимірну ікосаедричну y-фазу та двовимірну декагональну D-фазу відповідно. Структуру сплавів вивчали методами кількісного металографічного, атомно-абсорбційного спектроскопічного, рентгеноструктурного та растрового електронно-мікроскопічного аналізів. Корозію досліджували протягом 1–4 годин гравіметричним методом у водних розчинах кислот HNO3, HCl, H3PO4 і H2SO4 (рН = 1.0) за кімнатної температури. Встановлено, що після 4 годин випробувань максимальна питома втрата маси сплавів Al–Cu–Fe відбувається в сульфатній кислоті, а мінімальна – в ортофосфорній. Для сплавів Al–Cu–Co, максимальна питома втрата маси спостерігається в розчині ортофосфатної кислоти, а мінімальна – в розчині нітратної кислоти. В усіх досліджених кислих середовищах сплави Al–Cu–Co, в яких утворюються декагональні квазікристали, характеризуються більшим опором до корозії, чим сплави Al–Cu–Fe, в структурі яких присутні ікосаедричні квазікристали. Отримані результати корозійних випробувань пояснені з урахуванням результатів дослідження поверхні зразків сплавів після перебування в розчинах кислот із застосуванням методу растрової електронної мікроскопії. Фази в структурі сплавів Al–Cu–Fe, що містять менше заліза, та фази в структурі сплавів Al–Cu–Co, що містять більше кобальту, менш схильні до корозії.

Досліджено фазовий склад, особливості структури та корозійно–електрохімічні властивості загартованих з рідкого стану плівок високоентропійних сплавів Fe5CrCuNiMnSi та Fe5CоCuNiMnSi. Плівки були отримані із використанням методики splat-охолодження. Швидкість охолодження, оцінена за товщиною отриманих плівок становила приблизно 106 К/с. Електрохімічна поведінка та корозійна тривкість визначалися у нейтральному розчині натрій хлориду. За допомогою рентгенофазового аналізу визначений фазовий склад та параметри кристалічних ґраток досліджених плівок високоентропійних сплавів Fe5CrCuNiMnSi та Fe5CоCuNiMnSi. Встановлено, що структури обох досліджених швидкоохолоджених високоентропійних плівок являють собою тверді розчини із гранецентрованими кубічними ґратками. Визначені величини стаціонарних потенціалів та області електрохімічної стабільності сплавів, розраховано густини струмів корозії. Показано, що зразки сплаву Fe5CrCuNiMnSi в корозійних випробуваннях поводять себе інертно. Проведено порівняння з характеристиками аналогічних сплавів, отриманих способом лиття.

У роботі вивчали структуру та корозійні властивості литих квазікристалічних сплавів Al72Fe15Ni13 та Al72Co18Ni10 у кислих середовищах. Структуру зразків досліджували методами кількісної металографії, рентгеноструктурного аналізу, растрової електронної мікроскопії та рентгеноспектрального мікроаналізу. Корозійну тривкість вивчали гравіметричним методом у водних розчинах кислот HCl, H2SO4, HNO3 та H3PO4 (рН=1.0). Показано, що в обох досліджених сплавах утворюються стабільні декагональні квазікристалічні D-фази. У сплаві Al72Co18Ni10 D-фаза кристалізується з розплаву першою, а в сплаві Al72Fe15Ni13 D-фаза виділяється за перитектичною реакцією. Залежно від складу сплавів спостерігаються два типи декагональних квазікристалів, які утворюються на основі легованих Ni хімічних сполук Al86Fe14 в сплаві Al72Fe15Ni13 і Al73Co27 в сплаві Al72Co18Ni10. Найбільшу корозійну тривкість у розчині нітратної кислоти має сплав Al72Fe15Ni13, а у розчинах хлоридної, ортофосфатної та сульфатної кислот (у порядку зменшення) – сплав Al72Co18Ni10. У більшості розчинів відбувається відносно рівномірне розчинення поверхні зразків за виключенням ділянок з більш дефектною структурою, які розчиняються з більшою швидкістю.

Розглядаються результати квантово-хімічного моделювання (Gaussian 09, функціонал B3LYP) комплексних структур, які можуть утворюватися з аквакомплексів Cu2+, хлорид-іонів та аніонів органічних кислот (малонова, бурштинова, малеїнова, фумарова, мурашина, оцтова, пропіонова, бутанова, акрилова). Показано, що досліджуваний ряд органічних кислот утворює дві лінійні кореляційні залежності pК монозаміщених ацидоаквакомплексів Cu2+ від ефективного заряду центрального атома. Одна відноситься до аніонів одноосновних кислот, інша – до аніонів двоосновних кислот. Використання параметрів відповідної pК, z*(Cu2+)-залежності та результатів розрахунку z*(Cu2+) дозволило визначити значення pК для акрилатних комплексів Cu2+, що дорівнює 1.778, відомості про яку у літературі відсутні. За ступенем зміни ефективного заряду іонів Cu2+ у комплексах [Cu2+(L)] оцінено електронодонорність лігандів: аніони органічних кислот (−51.95 %) > Cl− (−47.75 %) > H2O (−21.45 %). Однак, у полілігандних аквакомплексах, за рахунок утворення гідрату L · H2O, аніони органічних кислот поступаються хлорид-іонам. При введенні аніонів хлору у внутрішню координаційну сферу монозаміщених аніонами органічних кислот аквакомплексу Cu2+ спостерігається закономірне послаблення зв'язків Cu2+–L. Ступінь зменшення Eb(Cu2+-L) залежить від природи органічної кислоти. Для насичених структур ΔEb знаходиться в інтервалі 2–8 кДж/моль, для ненасичених досягає 20 кДж/моль. Синхронно змінюється і енергетика реакції заміщення молекул води в ацидоаквакомплексі Cu2+ аніонами хлору (з −4 до −30 кДж/моль). Це, а так само те, що енергетичний ефект реакції приєднання Cl− до ацидоаквакомплексів Cu2+ з ненасиченими аніонами є ще більшим, досягаючи −62 кДж/моль у присутності фумарат-іонів, створює сприятливі початкові умови для синтезу змішаних ацидохлорокомплексів Cu2+, які містять аніони ненасиченних кислот. У розчинах насичених кислот очікується утворення тільки комплексів виду [Cu2+(H2O)4(Cl)] та [Cu2+(H2O)4(L)].

У роботі досліджено структуру та корозійні властивості квазікристалічних сплавів-наповнювачів Al65Co20Cu15 і Al72Co18Ni10 та композиційних матеріалів на їх основі. Композиційні матеріали отримували методом пічного просочення без застосування тиску. Металевими зв’язками слугували мідні сплави марок Л62 і БрОЦ 10-2 та алюмінієвий сплав марки АМг30. Структурний та фазовий склад наповнювачів та композиційних матеріалів визначали методами металографії, растрової електронної мікроскопії, рентгеноспектрального мікроаналізу та рентгеноструктурного аналізу. Корозійні властивості досліджували потенціодинамічним і гравіметричним методами у водному розчині NaCl (рН=7,0) за кімнатної температури. Встановлено, що в структурі досліджених наповнювачів утворюється квазікристалічна декагональна D-фаза, яка в сплаві Al65Co20Cu15 співіснує з кристалічними фазами Al4(Co,Cu)3 і Al3(Cu,Co)2, а в сплаві Al72Co18Ni10 – з фазою Al9(Co,Ni)2. Порівняння корозійної тривкості наповнювачів у сольовому розчині свідчить про те, що сплав Al72Co18Ni10 має більший опір корозії порівняно зі сплавом Al65Co20Cu15. Найвищою швидкістю корозії характеризується композиційний матеріал зі зв’язкою АМг30 і наповнювачем Al65Co20Cu15, а найнижчою – матеріал зі зв’язкою БрОЦ 10-2, і наповнювачем Al72Co18Ni10, який можна рекомендувати для роботи в умовах морського клімату.