哈爾濱氧化鎂（MgO）是一種白色精細陶瓷粉末，除了(liao)可以自(zi)身(shen)燒結製成MgO陶瓷，還可以與其他(ta)化合物合成、複合或者(zhe)作為添加劑，製成高性能陶瓷或晶體。MgO的典型應用場(chang)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(liang)好的化學穩(wen)定(ding)性和較低的發射率等優點，是一種高性能紅外窗口和傳(chuan)感(gan)器保護(hu)材(cai)料等[1]。
2. MgAl2O4透明陶瓷
MgAl2O4透明陶瓷具有幾(ji)乎覆蓋紫外到紅外區域（190nm＜λ＜6000nm）的優良(liang)光學透過率，還具有高硬度、高強度、耐高溫、低輻射率、耐砂蝕(shi)雨蝕(shi)和抗衝擊(ji)等優點，已在透明裝甲、導彈窗口和整流罩等領(ling)域實(shi)現(xian)廣泛應用[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(shi)(Co:MgAl2O4)晶體是用於近紅外區域工作的無源調(diao)Q固(gu)態激(ji)光器的有效材(cai)料，通過它(ta)的被動調(diao)Q作用產生(sheng)的高峰值功(gong)率脈衝激(ji)光具有人眼傷(shang)害小、穿透能力強、傳(chuan)輸損耗小和光電對(dui)抗能力強等特(te)點，可廣泛應用於空間光通信(xin)、戰場(chang)快速(su)測距以及(ji)無人設備的激(ji)光雷達(da)等領(ling)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(yi)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，可用於製造透明裝甲、導彈頭罩、高溫觀察窗口以及(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(wei)波(bo)介質陶瓷
隨著移動通信(xin)，衛星通信(xin)技(ji)術的更(geng)新迭代，人們對(dui)於通信(xin)時頻段的要求越(yue)來越(yue)高，使得低介高Q陶瓷成為研究熱(re)點。一方麵，MgO陶瓷本身(shen)具有優越(yue)的介電性能（εr=9.1,tanδ＜1.6×10-6），是一種理想的5G通訊用微(wei)波(bo)介質基板材(cai)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能，在諧振器和濾波(bo)器等電子元器件中有著重(zhong)要的應用前(qian)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、作為添加劑的典型應用
1. 作為高性能陶瓷散(san)熱(re)基板的燒結助劑
隨著高鐵、航空航天及(ji)軍(jun)工領(ling)域的大功(gong)率電子器件朝著高溫、高頻和高集成度等方向(xiang)發展，高效散(san)熱(re)成為迫切(qie)需求。大功(gong)率器件通過陶瓷覆銅板實(shi)現(xian)與外界(jie)的熱(re)交(jiao)換。目(mu)前(qian)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。尤其是對(dui)於綜合性能的Si3N4陶瓷，為避免Al2O3作為助劑產生(sheng)的晶格缺陷(xian)增加聲子散(san)射，MgO（規格：GFS-1）成為製備高導熱(re)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(ji)乎覆蓋紫外到紅外區域（190nm＜λ＜6000nm）的優良(liang)光學透過率，還具有高硬度、高強度、耐高溫、低輻射率、耐砂蝕(shi)雨蝕(shi)和抗衝擊(ji)等優點，已在透明裝甲、導彈窗口和整流罩等領(ling)域實(shi)現(xian)廣泛應用[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(shi)(Co:MgAl2O4)晶體是用於近紅外區域工作的無源調(diao)Q固(gu)態激(ji)光器的有效材(cai)料，通過它(ta)的被動調(diao)Q作用產生(sheng)的高峰值功(gong)率脈衝激(ji)光具有人眼傷(shang)害小、穿透能力強、傳(chuan)輸損耗小和光電對(dui)抗能力強等特(te)點，可廣泛應用於空間光通信(xin)、戰場(chang)快速(su)測距以及(ji)無人設備的激(ji)光雷達(da)等領(ling)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(yi)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，可用於製造透明裝甲、導彈頭罩、高溫觀察窗口以及(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(wei)波(bo)介質陶瓷
隨著移動通信(xin)，衛星通信(xin)技(ji)術的更(geng)新迭代，人們對(dui)於通信(xin)時頻段的要求越(yue)來越(yue)高，使得低介高Q陶瓷成為研究熱(re)點。一方麵，MgO陶瓷本身(shen)具有優越(yue)的介電性能（εr=9.1,tanδ＜1.6×10-6），是一種理想的5G通訊用微(wei)波(bo)介質基板材(cai)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能，在諧振器和濾波(bo)器等電子元器件中有著重(zhong)要的應用前(qian)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、作為添加劑的典型應用
1. 作為高性能陶瓷散(san)熱(re)基板的燒結助劑
隨著高鐵、航空航天及(ji)軍(jun)工領(ling)域的大功(gong)率電子器件朝著高溫、高頻和高集成度等方向(xiang)發展，高效散(san)熱(re)成為迫切(qie)需求。大功(gong)率器件通過陶瓷覆銅板實(shi)現(xian)與外界(jie)的熱(re)交(jiao)換。目(mu)前(qian)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。尤其是對(dui)於綜合性能的Si3N4陶瓷，為避免Al2O3作為助劑產生(sheng)的晶格缺陷(xian)增加聲子散(san)射，MgO（規格：GFS-1）成為製備高導熱(re)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、化學性質穩(wen)定(ding)和優異的光學透過性，廣泛用於照(zhao)明、光學與醫用儀器、裝甲和紅外探(tan)測等諸(zhu)多領(ling)域。MgO（規格：GFS-1）作為助劑可以顯著降低固(gu)相反應溫度，拖拽(zhuai)晶界(jie)遷移速(su)度，排出氣孔，促進致密化；通過釘紮效應抑(yi)製晶界(jie)遷移，避免晶粒異常長大，優化力學性能。MgO在此(ci)類透明陶瓷中的添加量比較低（<1%），但其分散(san)性卻(que)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)損和較好的生(sheng)物相容性等特(te)性。以ZrO2增韌Al2O3製備ZTA納米複相陶瓷，可揚長避短，充分發揮其集成優勢，在航空航天、發動機耐磨(mo)部件及(ji)人工股骨球(qiu)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(ji)光器中的NCPM倍頻、混頻和光參量振蕩(dang)（OPO）的應用中有其獨有的優勢，被廣泛地應用於光參量振蕩(dang)、光參量放大（OPA）、準相位匹配(pei)及(ji)集成光波(bo)導中[12]。使用99.995%高純MgO（規格：CGC-1）的摻入可以調(diao)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%。
