大連氧化鎂（MgO）是(shi)一種白色精細陶瓷粉末，除了可以自身(shen)燒結製成MgO陶瓷，還可以與其他化合(he)物(wu)合(he)成、複合(he)或(huo)者(zhe)作為添加劑，製成高性能陶瓷或(huo)晶體。MgO的典型應用場景如下：
一、作為主要成分的典型應用
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、優異的力學性能、較(jiao)高的紅外透過率、良好(hao)的化學穩定性和較(jiao)低的發射率等優點(dian)，是(shi)一種高性能紅外窗口和傳感器保(bao)護(hu)材料等[1]。
2. MgAl2O4透明陶瓷
MgAl2O4透明陶瓷具有幾乎覆(fu)蓋(gai)紫外到紅外區域（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(kang)衝擊等優點(dian)，已在透明裝甲、導彈窗口和整(zheng)流罩等領域實現廣泛應用[2]。MgAl2O4由MgO（規格：GFS-1）和Al2O3按化學計量比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(lv)尖晶石(Co:MgAl2O4)晶體是(shi)用於近(jin)紅外區域工作的無源調Q固(gu)態激光器的有效材料，通過它(ta)的被(bei)動調Q作用產生的高峰(feng)值功率脈(mai)衝激光具有人眼(yan)傷害(hai)小(xiao)、穿透能力強、傳輸損(sun)耗小(xiao)和光電對抗(kang)能力強等特點(dian)，可廣泛應用於空間光通信、戰場快(kuai)速測距以及(ji)無人設備的激光雷(lei)達(da)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(jin)。
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(yi)製晶粒生長，可製備出力學性能高於單(dan)相，光學透過率不(bu)遜於單(dan)相的MgO-Y2O3複相陶瓷，可用於製造透明裝甲、導彈頭罩、高溫觀察(cha)窗口以及(ji)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係微波介質陶瓷
隨著移動通信，衛星(xing)通信技(ji)術的更新迭代，人們對於通信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(shen)具有優越的介電性能（εr=9.1,tanδ＜1.6×10-6），是(shi)一種理想(xiang)的5G通訊(xun)用微波介質基板材料[5]。另一方麵，MgO-TiO2係（主要為MgTiO3）微波介質陶瓷由於具有優異的介電性能，在諧振器和濾(lv)波器等電子元(yuan)器件(jian)中有著重(zhong)要的應用前景。MgTiO3由MgO（規格：GFS-2）和TiO2按化學計量比1:1反應而成，MgO質量占比為33.3%。
二、作為添加劑的典型應用
1. 作為高性能陶瓷散熱基板的燒結助劑
隨著高鐵、航空航天及(ji)軍(jun)工領域的大功率電子器件(jian)朝(chao)著高溫、高頻和高集(ji)成度等方向(xiang)發展，高效散熱成為迫切需求。大功率器件(jian)通過陶瓷覆(fu)銅(tong)板實現與外界的熱交換。目(mu)前主流的陶瓷基板有Si3N4、AlN和Al2O3三種，都需要采用MgO（規格：GFS-1）作為燒結助劑。尤其是(shi)對於綜(zong)合(he)性能的Si3N4陶瓷，為避免Al2O3作為助劑產生的晶格缺陷(xian)增加聲子散射，MgO（規格：GFS-1）成為製備高導熱Si3N4陶瓷的燒結助劑，其使用量約為3%。
2. MgAl2O4透明陶瓷
MgAl2O4透明陶瓷具有幾乎覆(fu)蓋(gai)紫外到紅外區域（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(kang)衝擊等優點(dian)，已在透明裝甲、導彈窗口和整(zheng)流罩等領域實現廣泛應用[2]。MgAl2O4由MgO（規格：GFS-1）和Al2O3按化學計量比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(lv)尖晶石(Co:MgAl2O4)晶體是(shi)用於近(jin)紅外區域工作的無源調Q固(gu)態激光器的有效材料，通過它(ta)的被(bei)動調Q作用產生的高峰(feng)值功率脈(mai)衝激光具有人眼(yan)傷害(hai)小(xiao)、穿透能力強、傳輸損(sun)耗小(xiao)和光電對抗(kang)能力強等特點(dian)，可廣泛應用於空間光通信、戰場快(kuai)速測距以及(ji)無人設備的激光雷(lei)達(da)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(jin)。
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(yi)製晶粒生長，可製備出力學性能高於單(dan)相，光學透過率不(bu)遜於單(dan)相的MgO-Y2O3複相陶瓷，可用於製造透明裝甲、導彈頭罩、高溫觀察(cha)窗口以及(ji)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係微波介質陶瓷
隨著移動通信，衛星(xing)通信技(ji)術的更新迭代，人們對於通信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(shen)具有優越的介電性能（εr=9.1,tanδ＜1.6×10-6），是(shi)一種理想(xiang)的5G通訊(xun)用微波介質基板材料[5]。另一方麵，MgO-TiO2係（主要為MgTiO3）微波介質陶瓷由於具有優異的介電性能，在諧振器和濾(lv)波器等電子元(yuan)器件(jian)中有著重(zhong)要的應用前景[6]。MgTiO3由MgO（規格：GFS-2）和TiO2按化學計量比1:1反應而成，MgO質量占比為33.3%。
二、作為添加劑的典型應用
1. 作為高性能陶瓷散熱基板的燒結助劑
隨著高鐵、航空航天及(ji)軍(jun)工領域的大功率電子器件(jian)朝(chao)著高溫、高頻和高集(ji)成度等方向(xiang)發展，高效散熱成為迫切需求。大功率器件(jian)通過陶瓷覆(fu)銅(tong)板實現與外界的熱交換。目(mu)前主流的陶瓷基板有Si3N4、AlN和Al2O3三種，都需要采用MgO（規格：GFS-1）作為燒結助劑。尤其是(shi)對於綜(zong)合(he)性能的Si3N4陶瓷，為避免Al2O3作為助劑產生的晶格缺陷(xian)增加聲子散射，MgO（規格：GFS-1）成為製備高導熱Si3N4陶瓷的燒結助劑，其使用量約為3%。
2. 作為Al2O3、YAG和AlON等透明陶瓷的燒結助劑
Al2O3、YAG和AlON等透明陶瓷，都具有力學性能好(hao)、化學性質穩定和優異的光學透過性，廣泛用於照明、光學與醫(yi)用儀器、裝甲和紅外探測等諸多(duo)領域。MgO（規格：GFS-1）作為助劑可以顯(xian)著降(jiang)低固(gu)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(yi)製晶界遷移，避免晶粒異常長大，優化力學性能。MgO在此類透明陶瓷中的添加量比較(jiao)低（<1%），但其分散性卻非(fei)常重(zhong)要。
3. 作為ZTA耐磨(mo)陶瓷的燒結助劑
Al2O3和ZrO2都具有耐高溫、耐磨(mo)損(sun)和較(jiao)好(hao)的生物(wu)相容性等特性。以ZrO2增韌Al2O3製備ZTA納米複相陶瓷，可揚長避短，充(chong)分發揮其集(ji)成優勢，在航空航天、發動機耐磨(mo)部(bu)件(jian)及(ji)人工股(gu)骨(gu)球頭等方麵具有重(zhong)要應用。MgO（規格：GFS-1）在ZTA陶瓷中的致密化及(ji)晶粒細化機製與其在Al2O3中類似，其使用量約為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、混頻和光參量振蕩（OPO）的應用中有其獨有的優勢，被(bei)廣泛地應用於光參量振蕩、光參量放大（OPA）、準相位匹配及(ji)集(ji)成光波導中[12]。使用99.995%高純MgO（規格：CGC-1）的摻入(ru)可以調控LiNbO3的居裏溫度，其摻雜量通常低於5mol%，換算成質量約低於1.4%。
