河北氧化鎂（MgO）是一種白(bai)色精(jing)細(xi)陶瓷粉(fen)末，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(hao)的化學穩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(hu)材(cai)料(liao)等[1]。
2. MgAl2O4透明陶瓷
MgAl2O4透明陶瓷具有幾乎(hu)覆蓋(gai)紫外到紅外區域（190nm＜λ＜6000nm）的優良(liang)光學透過率，還具有高硬(ying)度、高強度、耐高溫、低輻射率、耐砂蝕雨(yu)蝕和抗衝擊(ji)等優點，已在透明裝甲(jia)、導彈窗口和整流罩等領域實現(xian)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+摻雜的鎂鋁尖晶石(Co:MgAl2O4)晶體是用於近(jin)紅外區域工作的無源調Q固(gu)態激光器的有效材(cai)料(liao)，通(tong)過它的被動調Q作用產生(sheng)的高峰(feng)值(zhi)功(gong)率脈衝激光具有人眼傷(shang)害(hai)小、穿透能力強、傳輸損(sun)耗小和光電對(dui)抗能力強等特點，可廣泛應用於空間光通(tong)信、戰場快(kuai)速(su)測(ce)距以及無人設(she)備的激光雷達(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”來相互抑製晶粒生(sheng)長，可製備出力學性能高於單(dan)相，光學透過率不遜(xun)於單(dan)相的MgO-Y2O3複相陶瓷，可用於製造透明裝甲(jia)、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，衛星(xing)通(tong)信技術(shu)的更新迭(die)代，人們對(dui)於通(tong)信時頻段的要求越來越高，使得低介高Q陶瓷成為研究熱點。一方麵，MgO陶瓷本(ben)身具有優越的介電性能（εr=9.1,tanδ＜1.6×10-6），是一種理(li)想(xiang)的5G通(tong)訊(xun)用微波介質基板材(cai)料(liao)[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)波器等電子元器件(jian)中有著重要的應用前景。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(san)熱基板的燒結助劑
隨著高鐵、航空航天及軍(jun)工領域的大功(gong)率電子器件(jian)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(po)切(qie)需求。大功(gong)率器件(jian)通(tong)過陶瓷覆銅板實現(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）作為燒結助劑。尤其(qi)是對(dui)於綜(zong)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Si3N4陶瓷的燒結助劑，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)紫外到紅外區域（190nm＜λ＜6000nm）的優良(liang)光學透過率，還具有高硬(ying)度、高強度、耐高溫、低輻射率、耐砂蝕雨(yu)蝕和抗衝擊(ji)等優點，已在透明裝甲(jia)、導彈窗口和整流罩等領域實現(xian)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+摻雜的鎂鋁尖晶石(Co:MgAl2O4)晶體是用於近(jin)紅外區域工作的無源調Q固(gu)態激光器的有效材(cai)料(liao)，通(tong)過它的被動調Q作用產生(sheng)的高峰(feng)值(zhi)功(gong)率脈衝激光具有人眼傷(shang)害(hai)小、穿透能力強、傳輸損(sun)耗小和光電對(dui)抗能力強等特點，可廣泛應用於空間光通(tong)信、戰場快(kuai)速(su)測(ce)距以及無人設(she)備的激光雷達(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”來相互抑製晶粒生(sheng)長，可製備出力學性能高於單(dan)相，光學透過率不遜(xun)於單(dan)相的MgO-Y2O3複相陶瓷，可用於製造透明裝甲(jia)、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，衛星(xing)通(tong)信技術(shu)的更新迭(die)代，人們對(dui)於通(tong)信時頻段的要求越來越高，使得低介高Q陶瓷成為研究熱點。一方麵，MgO陶瓷本(ben)身具有優越的介電性能（εr=9.1,tanδ＜1.6×10-6），是一種理(li)想(xiang)的5G通(tong)訊(xun)用微波介質基板材(cai)料(liao)[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)波器等電子元器件(jian)中有著重要的應用前景[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(san)熱基板的燒結助劑
隨著高鐵、航空航天及軍(jun)工領域的大功(gong)率電子器件(jian)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(po)切(qie)需求。大功(gong)率器件(jian)通(tong)過陶瓷覆銅板實現(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）作為燒結助劑。尤其(qi)是對(dui)於綜(zong)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Si3N4陶瓷的燒結助劑，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、光學與醫用儀器、裝甲(jia)和紅外探測(ce)等諸(zhu)多領域。MgO（規格：GFS-1）作為助劑可以顯著降低固(gu)相反應溫度，拖拽晶界遷(qian)移速(su)度，排出氣孔，促進致密化；通(tong)過釘紮效應抑製晶界遷(qian)移，避免晶粒異常長大，優化力學性能。MgO在此類透明陶瓷中的添加量比較低（<1%），但其(qi)分散(san)性卻(que)非(fei)常重要。
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)和較好(hao)的生(sheng)物相容(rong)性等特性。以ZrO2增韌Al2O3製備ZTA納米複相陶瓷，可揚長避短，充分發揮其(qi)集(ji)成優勢，在航空航天、發動機耐磨(mo)部件(jian)及人工股(gu)骨(gu)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、混頻和光參量振蕩(dang)（OPO）的應用中有其(qi)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(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)常低於5mol%，換算成質量約低於1.4%。
