長沙氧化鎂（MgO）是一種白(bai)色(se)精(jing)細(xi)陶瓷粉(fen)末(mo)，除了(liao)可以自身燒結製成MgO陶瓷，還可以與其(qi)他化合物合成、複合或(huo)者作為添加劑，製成高性(xing)能陶瓷或(huo)晶體。MgO的典型(xing)應用場景如下：
一、作為主要成分的典型(xing)應用
1. MgO透明陶瓷
MgO透明陶瓷（規格：CGC-1）具有低密度、耐高溫、高絕緣、優異的力學性(xing)能、較高的紅(hong)外透過率、良好的化學穩(wen)定(ding)性(xing)和較低的發射率等優點(dian)，是一種高性(xing)能紅(hong)外窗口和傳感(gan)器保護(hu)材料等[1]。
2. MgAl2O4透明陶瓷
MgAl2O4透明陶瓷具有幾乎(hu)覆蓋(gai)紫外到紅(hong)外區域（190nm＜λ＜6000nm）的優良光學透過率，還具有高硬度、高強度、耐高溫、低輻射率、耐砂蝕雨蝕和抗衝擊(ji)等優點(dian)，已在透明裝(zhuang)甲、導彈窗口和整(zheng)流(liu)罩等領域實現廣(guang)泛應用[2]。MgAl2O4由MgO（規格：GFS-1）和Al2O3按(an)化學計量比1:1反應而成，MgO質量占比為28.2%。
3. Co2+摻雜MgAl2O4晶體
Co2+摻雜的鎂鋁尖晶石(Co:MgAl2O4)晶體是用於近紅(hong)外區域工作的無源調Q固態激光器的有效材料，通過它的被動調Q作用產生(sheng)的高峰值功(gong)率脈衝激光具有人眼(yan)傷害小、穿透能力強、傳輸損耗小和光電對(dui)抗能力強等特點(dian)，可廣(guang)泛應用於空間光通信(xin)、戰場快速測距(ju)以及無人設備的激光雷達等領域。Co2+摻雜MgAl2O4晶體中99.995%高純MgO（規格：CGC-1）質量占比與MgAl2O4透明陶瓷相近。
4. MgO-Y2O3複相陶瓷
利用MgO（規格：GFS-1）和納米Y2O3之間存在的“釘紮效應”來相互抑製晶粒生(sheng)長，可製備出力學性(xing)能高於單(dan)相，光學透過率不遜於單(dan)相的MgO-Y2O3複相陶瓷，可用於製造(zao)透明裝(zhuang)甲、導彈頭罩、高溫觀察(cha)窗口以及航空窗口等[4]。在MgO-Y2O3複相陶瓷中MgO與Y2O3的體積比通常為1:1，換算成質量MgO大約占比為41.7%。
5. MgO係微(wei)波(bo)介質陶瓷
隨著移動通信(xin)，衛星通信(xin)技(ji)術的更新迭代，人們對(dui)於通信(xin)時頻段的要求越來越高，使得低介高Q陶瓷成為研(yan)究(jiu)熱點(dian)。一方麵，MgO陶瓷本身具有優越的介電性(xing)能（εr=9.1,tanδ＜1.6×10-6），是一種理想(xiang)的5G通訊用微(wei)波(bo)介質基板(ban)材料[5]。另一方麵，MgO-TiO2係（主要為MgTiO3）微(wei)波(bo)介質陶瓷由於具有優異的介電性(xing)能，在諧振(zhen)器和濾(lv)波(bo)器等電子(zi)元(yuan)器件中有著重要的應用前景。MgTiO3由MgO（規格：GFS-2）和TiO2按(an)化學計量比1:1反應而成，MgO質量占比為33.3%。
二、作為添加劑的典型(xing)應用
1. 作為高性(xing)能陶瓷散(san)熱基板(ban)的燒結助(zhu)劑
隨著高鐵、航空航天及軍(jun)工領域的大功(gong)率電子(zi)器件朝(chao)著高溫、高頻和高集(ji)成度等方向發展，高效散(san)熱成為迫切需求。大功(gong)率器件通過陶瓷覆銅板(ban)實現與外界的熱交(jiao)換。目前主流(liu)的陶瓷基板(ban)有Si3N4、AlN和Al2O3三種，都需要采用MgO（規格：GFS-1）作為燒結助(zhu)劑。尤其(qi)是對(dui)於綜合性(xing)能的Si3N4陶瓷，為避免Al2O3作為助(zhu)劑產生(sheng)的晶格缺陷增加聲子(zi)散(san)射，MgO（規格：GFS-1）成為製備高導熱Si3N4陶瓷的燒結助(zhu)劑，其(qi)使用量約為3%。
2. MgAl2O4透明陶瓷
MgAl2O4透明陶瓷具有幾乎(hu)覆蓋(gai)紫外到紅(hong)外區域（190nm＜λ＜6000nm）的優良光學透過率，還具有高硬度、高強度、耐高溫、低輻射率、耐砂蝕雨蝕和抗衝擊(ji)等優點(dian)，已在透明裝(zhuang)甲、導彈窗口和整(zheng)流(liu)罩等領域實現廣(guang)泛應用[2]。MgAl2O4由MgO（規格：GFS-1）和Al2O3按(an)化學計量比1:1反應而成，MgO質量占比為28.2%。
3. Co2+摻雜MgAl2O4晶體
Co2+摻雜的鎂鋁尖晶石(Co:MgAl2O4)晶體是用於近紅(hong)外區域工作的無源調Q固態激光器的有效材料，通過它的被動調Q作用產生(sheng)的高峰值功(gong)率脈衝激光具有人眼(yan)傷害小、穿透能力強、傳輸損耗小和光電對(dui)抗能力強等特點(dian)，可廣(guang)泛應用於空間光通信(xin)、戰場快速測距(ju)以及無人設備的激光雷達等領域。Co2+摻雜MgAl2O4晶體中99.995%高純MgO（規格：CGC-1）質量占比與MgAl2O4透明陶瓷相近。
4. MgO-Y2O3複相陶瓷
利用MgO（規格：GFS-1）和納米Y2O3之間存在的“釘紮效應”來相互抑製晶粒生(sheng)長，可製備出力學性(xing)能高於單(dan)相，光學透過率不遜於單(dan)相的MgO-Y2O3複相陶瓷，可用於製造(zao)透明裝(zhuang)甲、導彈頭罩、高溫觀察(cha)窗口以及航空窗口等[4]。在MgO-Y2O3複相陶瓷中MgO與Y2O3的體積比通常為1:1，換算成質量MgO大約占比為41.7%。
5. MgO係微(wei)波(bo)介質陶瓷
隨著移動通信(xin)，衛星通信(xin)技(ji)術的更新迭代，人們對(dui)於通信(xin)時頻段的要求越來越高，使得低介高Q陶瓷成為研(yan)究(jiu)熱點(dian)。一方麵，MgO陶瓷本身具有優越的介電性(xing)能（εr=9.1,tanδ＜1.6×10-6），是一種理想(xiang)的5G通訊用微(wei)波(bo)介質基板(ban)材料[5]。另一方麵，MgO-TiO2係（主要為MgTiO3）微(wei)波(bo)介質陶瓷由於具有優異的介電性(xing)能，在諧振(zhen)器和濾(lv)波(bo)器等電子(zi)元(yuan)器件中有著重要的應用前景[6]。MgTiO3由MgO（規格：GFS-2）和TiO2按(an)化學計量比1:1反應而成，MgO質量占比為33.3%。
二、作為添加劑的典型(xing)應用
1. 作為高性(xing)能陶瓷散(san)熱基板(ban)的燒結助(zhu)劑
隨著高鐵、航空航天及軍(jun)工領域的大功(gong)率電子(zi)器件朝(chao)著高溫、高頻和高集(ji)成度等方向發展，高效散(san)熱成為迫切需求。大功(gong)率器件通過陶瓷覆銅板(ban)實現與外界的熱交(jiao)換。目前主流(liu)的陶瓷基板(ban)有Si3N4、AlN和Al2O3三種，都需要采用MgO（規格：GFS-1）作為燒結助(zhu)劑。尤其(qi)是對(dui)於綜合性(xing)能的Si3N4陶瓷，為避免Al2O3作為助(zhu)劑產生(sheng)的晶格缺陷增加聲子(zi)散(san)射，MgO（規格：GFS-1）成為製備高導熱Si3N4陶瓷的燒結助(zhu)劑，其(qi)使用量約為3%。
2. 作為Al2O3、YAG和AlON等透明陶瓷的燒結助(zhu)劑
Al2O3、YAG和AlON等透明陶瓷，都具有力學性(xing)能好、化學性(xing)質穩(wen)定(ding)和優異的光學透過性(xing)，廣(guang)泛用於照明、光學與醫(yi)用儀(yi)器、裝(zhuang)甲和紅(hong)外探測等諸多(duo)領域。MgO（規格：GFS-1）作為助(zhu)劑可以顯著降(jiang)低固相反應溫度，拖拽晶界遷移速度，排出氣孔，促進致密化；通過釘紮效應抑製晶界遷移，避免晶粒異常長大，優化力學性(xing)能。MgO在此(ci)類透明陶瓷中的添加量比較低（<1%），但(dan)其(qi)分散(san)性(xing)卻(que)非(fei)常重要。
3. 作為ZTA耐磨陶瓷的燒結助(zhu)劑
Al2O3和ZrO2都具有耐高溫、耐磨損和較好的生(sheng)物相容(rong)性(xing)等特性(xing)。以ZrO2增韌Al2O3製備ZTA納米複相陶瓷，可揚長避短，充分發揮其(qi)集(ji)成優勢，在航空航天、發動機耐磨部(bu)件及人工股(gu)骨球頭等方麵具有重要應用。MgO（規格：GFS-1）在ZTA陶瓷中的致密化及晶粒細(xi)化機製與其(qi)在Al2O3中類似，其(qi)使用量約為2%。
4. 作為LiNbO3晶體添加劑
摻鎂铌酸鋰（MgO:LiNbO3）晶體，在激光器中的NCPM倍頻、混(hun)頻和光參量振(zhen)蕩(dang)（OPO）的應用中有其(qi)獨有的優勢，被廣(guang)泛地應用於光參量振(zhen)蕩(dang)、光參量放大（OPA）、準相位匹配及集(ji)成光波(bo)導中[12]。使用99.995%高純MgO（規格：CGC-1）的摻入可以調控(kong)LiNbO3的居裏溫度，其(qi)摻雜量通常低於5mol%，換算成質量約低於1.4%。
