桂林氧化鎂（MgO）是一種白色精(jing)細陶瓷粉末，除了可以自身燒結(jie)製成MgO陶瓷，還可以與其(qi)他化合(he)物(wu)合(he)成、複合(he)或者作為添加劑，製成高性能陶瓷或晶體。MgO的典型應用場景如(ru)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、較高的紅外透過率、良好(hao)的化學穩(wen)定性和較低的發射率等優點，是一種高性能紅外窗口和傳感器保護材料等[1]。
2. MgAl2O4透明陶瓷
MgAl2O4透明陶瓷具有幾(ji)乎(hu)覆蓋(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(yu)蝕和抗衝擊等優點，已(yi)在透明裝(zhuang)甲、導彈窗口和整(zheng)流罩等領域實(shi)現(xian)廣(guang)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(jian)晶石(Co:MgAl2O4)晶體是用於近紅外區域工作的無源調Q固態激(ji)光器的有效材料，通(tong)過它的被動調Q作用產生(sheng)的高峰值功率脈衝激(ji)光具有人眼傷害(hai)小、穿透能力強、傳輸(shu)損(sun)耗小和光電對抗能力強等特(te)點，可廣(guang)泛應用於空間光通(tong)信(xin)、戰(zhan)場快(kuai)速測距以及無人設備的激(ji)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(lai)相互抑製晶粒生(sheng)長，可製備出力學性能高於單相，光學透過率不(bu)遜於單相的MgO-Y2O3複相陶瓷，可用於製造透明裝(zhuang)甲、導彈頭罩、高溫觀察窗口以及航空窗口等[4]。在MgO-Y2O3複相陶瓷中MgO與Y2O3的體積(ji)比通(tong)常(chang)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(tong)信(xin)，衛(wei)星(xing)通(tong)信(xin)技術(shu)的更(geng)新迭代(dai)，人們對於通(tong)信(xin)時頻段的要求越來(lai)越高，使得低介高Q陶瓷成為研(yan)究熱點。一方麵，MgO陶瓷本身具有優越的介電性能（εr=9.1,tanδ＜1.6×10-6），是一種理想的5G通(tong)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(zhen)器和濾波器等電子(zi)元器件中有著重(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(jie)助(zhu)劑
隨著高鐵、航空航天及軍工領域的大功率電子(zi)器件朝著高溫、高頻和高集(ji)成度等方向發展，高效散熱成為迫(po)切(qie)需求。大功率器件通(tong)過陶瓷覆銅板實(shi)現(xian)與外界的熱交換。目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(jie)助(zhu)劑。尤其(qi)是對於綜合(he)性能的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)散射，MgO（規格：GFS-1）成為製備高導熱Si3N4陶瓷的燒結(jie)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(ji)乎(hu)覆蓋(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(yu)蝕和抗衝擊等優點，已(yi)在透明裝(zhuang)甲、導彈窗口和整(zheng)流罩等領域實(shi)現(xian)廣(guang)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(jian)晶石(Co:MgAl2O4)晶體是用於近紅外區域工作的無源調Q固態激(ji)光器的有效材料，通(tong)過它的被動調Q作用產生(sheng)的高峰值功率脈衝激(ji)光具有人眼傷害(hai)小、穿透能力強、傳輸(shu)損(sun)耗小和光電對抗能力強等特(te)點，可廣(guang)泛應用於空間光通(tong)信(xin)、戰(zhan)場快(kuai)速測距以及無人設備的激(ji)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(lai)相互抑製晶粒生(sheng)長，可製備出力學性能高於單相，光學透過率不(bu)遜於單相的MgO-Y2O3複相陶瓷，可用於製造透明裝(zhuang)甲、導彈頭罩、高溫觀察窗口以及航空窗口等[4]。在MgO-Y2O3複相陶瓷中MgO與Y2O3的體積(ji)比通(tong)常(chang)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(tong)信(xin)，衛(wei)星(xing)通(tong)信(xin)技術(shu)的更(geng)新迭代(dai)，人們對於通(tong)信(xin)時頻段的要求越來(lai)越高，使得低介高Q陶瓷成為研(yan)究熱點。一方麵，MgO陶瓷本身具有優越的介電性能（εr=9.1,tanδ＜1.6×10-6），是一種理想的5G通(tong)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(zhen)器和濾波器等電子(zi)元器件中有著重(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(jie)助(zhu)劑
隨著高鐵、航空航天及軍工領域的大功率電子(zi)器件朝著高溫、高頻和高集(ji)成度等方向發展，高效散熱成為迫(po)切(qie)需求。大功率器件通(tong)過陶瓷覆銅板實(shi)現(xian)與外界的熱交換。目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(jie)助(zhu)劑。尤其(qi)是對於綜合(he)性能的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)散射，MgO（規格：GFS-1）成為製備高導熱Si3N4陶瓷的燒結(jie)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(jie)助(zhu)劑
Al2O3、YAG和AlON等透明陶瓷，都具有力學性能好(hao)、化學性質穩(wen)定和優異的光學透過性，廣(guang)泛用於照明、光學與醫用儀器、裝(zhuang)甲和紅外探測等諸(zhu)多領域。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(zhuai)晶界遷(qian)移速度，排出氣孔，促進致密化；通(tong)過釘紮效應抑製晶界遷(qian)移，避免晶粒異常(chang)長大，優化力學性能。MgO在此(ci)類透明陶瓷中的添加量比較低（<1%），但其(qi)分散性卻非常(chang)重(zhong)要。
3. 作為ZTA耐磨陶瓷的燒結(jie)助(zhu)劑
Al2O3和ZrO2都具有耐高溫、耐磨損(sun)和較好(hao)的生(sheng)物(wu)相容(rong)性等特(te)性。以ZrO2增韌Al2O3製備ZTA納米複相陶瓷，可揚長避短，充分發揮(hui)其(qi)集(ji)成優勢，在航空航天、發動機耐磨部(bu)件及人工股骨球頭等方麵具有重(zhong)要應用。MgO（規格：GFS-1）在ZTA陶瓷中的致密化及晶粒細化機製與其(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(ji)光器中的NCPM倍頻、混頻和光參量振(zhen)蕩（OPO）的應用中有其(qi)獨(du)有的優勢，被廣(guang)泛地應用於光參量振(zhen)蕩、光參量放大（OPA）、準相位匹(pi)配(pei)及集(ji)成光波導中[12]。使用99.995%高純MgO（規格：CGC-1）的摻入可以調控LiNbO3的居裏溫度，其(qi)摻雜量通(tong)常(chang)低於5mol%，換算成質量約低於1.4%。
