鶴壁氧化鎂是一種相當常(chang)見(jian)的堿性氧化物(wu)，是生產氫鶴壁氧化鎂和金屬鎂的主要原料。在陶瓷材料運(yun)用中，由於氧化鎂的熔點高達2800℃，具有一些特殊優異(yi)的性能(nen)，因此在先(xian)進陶瓷領域內也相當吃(chi)香(xiang)，它可直接燒結成氧化鎂陶瓷，也可作為添加劑使用。

氧化鎂的製備分為鹵水-氨水沉澱法、白(bai)雲石(shi)碳化法、鎂鹽(yan)熱分解(jie)和菱美(mei)礦熱分解(jie)法等。製備方麵，原材料源於礦物(wu)或海(hai)水，從礦物(wu)或海(hai)水中提取MgO，大多先(xian)製成氫氧化鎂或碳酸鎂，然後(hou)經(jing)煆燒分解(jie)成MgO，將這種MgO通過進一步化學(xue)處理或熱處理可得到高純MgO，如果要求具有高純度的MgO陶瓷，就不能(nen)采用加入添加劑的方法來促進燒結和晶粒長大，而是采用活化燒結的方法，即將Mg(OH)2在適當溫度下煆燒，得到具有很多晶格(ge)缺(que)陷(xian)的活性MgO，用以製造燒結氧化鎂陶瓷。

（1）MgO透明陶瓷

MgO透明陶瓷透明性和紅外透光過性好，它是一種光學(xue)各向同性體(ti)，具有較好的耐(nai)堿金屬蒸氣腐蝕(shi)性、高熔點、高導熱性、較小的理論密度、高絕(jue)緣及(ji)高紅外透過性等優點。在可見(jian)光及(ji)紅外透光材料領域具有廣泛(fan)的應用，性能(nen)優於氧化鋁陶瓷，是一種很有前景的材料。

典型應用：是製備宇(yu)航器及(ji)火箭導彈(dan)的紅外窗口(kou)和整流罩、高溫爐紅外窗口(kou)、高溫紅外光學(xue)裝置、光學(xue)濾光片和光學(xue)檢(jian)波(bo)器、高壓鈉燈發光管和紅外探測器罩的重要材料。

（2）MgO泡沫陶瓷

泡沫陶瓷材料作為一種新型陶瓷功能(nen)材料，它的發展從20世紀70年(nian)代就開始(shi)了(liao)。MgO泡沫陶瓷具有獨有的三維立體(ti)網狀骨架(jia)結構，使其具有60%-90%的開孔率，可高效的清(qing)除(chu)金屬液(ye)中的大塊(kuai)雜物(wu)和大部分微小懸浮夾(jia)雜物(wu)，具有高耐(nai)火度、高氣孔率、低熱傳導率、製造成本低、製備工藝簡(jian)單，具備良(liang)好的機械(xie)性能(nen)。在國內北京大學(xue)的李文霞等人以氧化鎂為骨料，加入適量的ZrO2製備出氧化鎂部分穩定氧化鋯泡沫陶瓷過濾器，其在鎳(nie)基合金單晶片生產中取得了(liao)很好的效果，填補(bu)了(liao)國內的技術空白(bai)。

典型應用:

a、過濾器。利用濾餅效應、吸附效應和整流效應，來過濾鎂合金熔體(ti)中的雜質(zhi)，提高過濾效率。

b、節(jie)能(nen)隔熱材料。可做窯爐內襯，在航天航空行業中可隔熱保護航天器材。

c、吸聲材料。據研究，其降噪係數(shu)接近玻璃(li)棉，具有良(liang)好的應用前景。

d、催化劑載(zai)體(ti)材料。良(liang)好的吸附能(nen)力，可作為汽(qi)車尾(wei)氣淨化器載(zai)體(ti)廣泛(fan)應用。

e、食品及(ji)醫(yi)藥行業。用於醫(yi)藥行業中酶(mei)、疫苗、核酸等生理活性物(wu)質(zhi)的濃縮(suo)、分離、精製等，為食品安全做保障(zhang)。

（3）MgO係微波(bo)介質(zhi)陶瓷

隨著移動通信，衛星(xing)通信技術的更(geng)新迭代，人們對(dui)於通信時頻段(duan)的要求越(yue)來越(yue)高，使得低介高Q陶瓷成為研究熱點。一方麵，MgO陶瓷本身具有優越(yue)的介電性能(nen)（εr=9.1,tanδ＜1.6×10-6），是一種理想的5G通訊用微波(bo)介質(zhi)基板材料。

MgTiO3係微波(bo)介質(zhi)陶瓷具有空間群(qun)R3的鈦鐵礦結構，該材料因具有低tanδ、高頻率熱穩定性而被研究並應用於陶瓷電容器和諧(xie)振器。此外，MgTiO3具有應用於濾波(bo)器、通信天線、雷達、直接廣播(bo)衛星(xing)和微波(bo)頻率全球(qiu)定位係統的潛力。

MgAl2O4呈(cheng)尖(jian)晶石(shi)型結構，具有高硬度、高熔點、高強度，且純MgAl2O4是透明的，可應用於透明裝甲、紅外窗、雷達罩等領域。不僅如此，MgAl2O4還有低εr的特點，也可用作微波(bo)介質(zhi)陶瓷。采用微波(bo)燒結製備的MgAl2O4係陶瓷綜合性能(nen)優良(liang)，可以滿足各個領域的使用要求。

（4）MgO陶瓷芯型

氧化鎂高溫性能(nen)好，用氧化鎂基陶瓷型芯腳注(zhu)不鏽鋼鑄件時，即使澆注(zhu)溫度高達1650℃，芯型材料不會與合金發生反(fan)應，鑄件內部表麵光潔度高，並且其屬於弱(ruo)堿性耐(nai)火材料，能(nen)溶於磷酸和醋酸等有機酸溶液(ye)，易(yi)於芯性脫除(chu)，其不產生熱裂缺(que)陷(xian)、目前對(dui)鎂基陶瓷芯型研究較少，具有很大的發展空間。

1、作為氧化鋁陶瓷的燒結劑

氧化鎂作為常(chang)見(jian)的燒結助劑，對(dui)氧化鋁陶瓷有以下影響(xiang)：

a、添加適量MgO可以降低氧化鋁陶瓷的燒結溫度，抑製晶粒長大，提高致密度。

b、添加MgO，Mg加快了(liao)晶界擴散(san)，對(dui)晶粒有一定的細化作用，致密度與力學(xue)性能(nen)較好。

c、適量的MgO可以抑製晶界的快速移動，使得氣孔排出比較完(wan)全，陶瓷更(geng)加致密，透過率較高。

2、作為高性能(nen)陶瓷散(san)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朝著高溫、高頻和高集成度等方向發展，高效散(san)熱成為迫切需求。大功率器件通過陶瓷覆銅板實現(xian)與外界的熱交換(huan)。目前主流的陶瓷基板有Si3N4、AlN和Al2O3三種，都需要采用MgO作為燒結助劑。尤其是對(dui)於綜合性能(nen)的Si3N4陶瓷，為避免Al2O3作為助劑產生的晶格(ge)缺(que)陷(xian)增加聲子散(san)射，MgO成為製備高導熱Si3N4陶瓷的燒結助劑，其使用量約為3%。

3、作為ZTA耐(nai)磨陶瓷的燒結助劑

Al2O3和ZrO2都具有耐(nai)高溫、耐(nai)磨損(sun)和較好的生物(wu)相容性等特性。以ZrO2增韌Al2O3製備ZTA納(na)米複相陶瓷，可揚長避短，充(chong)分發揮(hui)其集成優勢，在航空航天、發動機耐(nai)磨部件及(ji)人工股(gu)骨球(qiu)頭等方麵具有重要應用。MgO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、作為鐵電陶瓷添加劑

（1）添加到BaTiO3基陶瓷中

采用均(jun)勻(yun)沉澱法將MgO均(jun)勻(yun)地包覆在BaTiO3基陶瓷粉體(ti)表麵，能(nen)有效抑製晶粒長大，從而獲(huo)得晶粒均(jun)勻(yun)的陶瓷，此細晶效應是由於晶界區MgO的抑製作用；MgO有助於形成“殼一芯”結構晶粒，降低並展寬BaTiO3基陶瓷的ε峰，增加電阻(zu)率和擊穿(chuan)電壓強度。

（2）添加到鈦酸鍶鋇陶瓷中

鈦酸鍶鋇(BST)鐵電陶瓷材料以它的高可調性和低介電損(sun)耗在作為相控陣中的移相器和微波(bo)頻率下的可調器件有非(fei)常(chang)好的應用前景。

由於目前的各種鐵電材料均(jun)存在某些方麵的不足，通過各種手段(duan)提高其綜合性能(nen)，成為鈦酸鍶鋇材料實現(xian)大規模應用必須解(jie)決(jue)的關鍵問題。

除(chu)了(liao)用稀(xi)土(tu)元素離子進行A位摻雜取代， MgO、MgTiO3、Mg2SiO4等化合物(wu)加入到BST陶瓷和薄(bo)膜中也可以降低其介電常(chang)數(shu)和介電損(sun)耗。

5、摻雜在氧化鋅線性陶瓷

ZnO線性陶瓷電阻(zu)具有電阻(zu)率變化範(fan)圍大，通流密度大，非(fei)線性係數(shu)低，電阻(zu)溫度係數(shu)小的優點，廣泛(fan)應用於電力-電子、交通、通信及(ji)家用電器等方麵。傳統的ZnO複合陶瓷仍存在許多問題，如結構均(jun)勻(yun)性差、工業生產重複率低、穩定性差、理論研究不充(chong)分等

MgO的添加有助於改善ZnO陶瓷電阻(zu)的阻(zu)溫係數(shu)，適量的MgO可促進燒結，提高陶瓷的致密度，但過量添加反(fan)而會使陶瓷致密度下降。