UO2–ThO2 계의 상도(phase diagram)는 문헌에 존재하는 기존 데이터를 바탕으로 열역학적 모델링을 통해 평가되었다. 비정규(서브레귤러, subregular) 용액 모델을 사용하여 액체상 및 고상 각각의 깁스 자유에너지를 나타냈다. 액상선(liquidus), 고상선(solidus) 및 상혼합(miscibility gap) 데이터들을 고려함으로써, 다중 선형 회귀(multiple linear regression) 방법을 통해 액체상과 고상에 대한 상호작용 파라미터를 최적화하였다. 혼화도 틈(miscibility gap)과 액상선/고상선을 모두 설명하기 위한 일관된 상호작용 파라미터의 집합이 도출되었다. 본 연구에서 계산된 상도는 문헌의 실험 데이터와 양호한 일치성을 보였다.

Ta2O5–SnO2 계의 상(phase)도를 문헌에 이용 가능한 실험 자료를 바탕으로 열역학적으로 모델링하였다. 용액 상(solution phase)의 초과 깁스 에너지(excess Gibbs energies)는 Redlich–Kister 용액 모델(solution models)에 근거하여 기술하였다. 이 계에서 각 상(phase)의 깁스 에너지(Gibbs energy)를 설명하기 위해 상호작용 파라미터(interaction parameters)를 최적화하여 일관된 세트를 도출함으로써 계산 결과와 실험 자료 간에 양호한 일치를 이루었다. 또한 액상선(liquidus), 고상선(solidus), 그리고 용해도곡선(solvus)을 계산하였으며, 아울러 구성 성분들의 격자 안정성(lattice stabilities)도 추정하였다. 더불어, 본 열역학적 모델링으로부터 액상, α-탄탈라(α-tantala), 그리고 카시테라이트(cassiterite) 상에서의 잠정적인 활성도(activity) 다이어그램 및 준안정 혼화성 불연속(metastable miscibility gaps)을 계산하였다.

Al–In, Al–Bi 및 Al–Pb 계에서의 준안정 액체(liquidi)는 액상 상호용해 틈(liquid miscibility gaps)에 대한 열역학적 모델링을 통해 평가되었다. 액체 상들의 깁스 자유 에너지를 기술하기 위해 준규칙(subregular) 용액 모델을 적용하였으며, 상전이도 데이터에 기초하여 상호작용 파라미터를 최적화하였다. 또한, 준안정 상에 대해 가능한 영역을 예측하기 위해 스피노달 곡선(spinodal curves)을 평가하였다. 본 연구 결과는 문헌에 이용 가능한 다른 실험 및 평가 데이터와 비교·논의되었다.

본 연구의 목적은 직접환원 철-크롬 합금의 미세구조 진화에 대한 평가 및 예측을 위한 실천적 방법을 개발하는 것이다. 이러한 기초 지식은 Georgia Institute of Technology에서 개발된 공정에 적용되어 금속 허니콤 압출물을 제조하고 있다. 산화물 분말, 결합제 및 윤활제로 구성된 페이스트를 원하는 단면의 다이를 통해 압출한 후, 수소로 환원하여 금속으로 전환한다. 시간, 온도 및 조성이 Fe 2 O 3 -Cr 2 O 3 분말 혼합물에서 환원 정도 및 확산에 미치는 영향을 조사하였다. Fe 2 O 3 -Cr 2 O 3 환원의 열역학 및 동역학은 생성 자유에너지뿐만 아니라 환원 종에 관점에서 평가하였다. 미세구조 변화의 동역학은 확산 측정을 통해 평가하였다. Fe 2 O 3 -Cr 2 O 3에 대한 열역학 모델을 개발하고, 철과 접촉했을 때 환원될 수 있는 Cr 2 O 3의 최대량이 rac{P_{H_{2}}}{P_{H_{2}O}} 비의 함수로서 결정되도록 사용하였다. 확산 연구는 환원 분위기에서 온도를 유지한 Fe-Cr 2 O 3 커플로 구성되었다. 조사된 형상들에 대해 Fe에서의 Cr 확산은 농도 의존성을 보였다.