Синтез и исследование твёрдых электролитов на основе ZrO₂, CeO₂ и BaCe(Zr)O₃, легированных оксидами магния, иттрия и гадолиния

Цель: разработка физико-химических основ направленного синтеза и изучение свойств нанокристаллических объемных и тонкопленочных керамических электролитов на основе легированных оксидов циркония и церия, а также цератов и цирконатов бария, обладающих различными типами проводимости и рабочими температурами. Определены физико-химические основы направленного синтеза оксидных нанопорошков состава (ZrO₂)₀,₉₂(Y₂O₃)₀,₀₃(Gd₂O₃)₀,₀₃(MgO)₀,₀₂, (СeO₂)₁₋ₓ(Y₂O₃)ₓ (x = 0,10; 0,15; 0,20), (СeO₂)₁₋ₓ(Gd₂O₃)ₓ (x = 0,03; 0,05; 0,07; 0,10) и BaCe0,9-xZrxY0,1O3-δ (x = 0; 0,5; 0,6; 0,7 и 0,8) методами совместного осаждения гидроксидов металлов с элементами криотехнологии, совместной кристаллизации солей и цитрат-нитратного метода. Изучены процессы консолидации синтезированных нанопорошков методами холодного прессования с последующим спеканием и искрового плазменного спекания при изготовлении высоко- (800 - 1000°С) и среднетемпературных (500 - 700°С) объемных твердых электролитов с различными типами проводимости. Изучено влияние химического состава, метода и условий синтеза и консолидации оксидных нанопорошков на микроструктуру и электрофизические характеристики полученных объемных твёрдых электролитов. Разработана и оптимизирована методика получения тонкоплёночных твёрдых электролитов состава (СeO₂)₁₋ₓ(Y₂O₃)ₓ (x = 0,10; 0,15; 0,20) с помощью золь-гель-технологии с использованием в качестве прекурсоров комплексов состава [M(С₅H₇O₂)₃₋ₓ(OR)ₓ] (где M = Сe³⁺ и Y³⁺). Исследовано влияние условий синтеза и химического состава формируемых планарных наноматериалов на их микроструктуру, электрофизические и хемосенсорные свойства при детектировании кислорода.