黃石氧化鎂（MgO）是一種白色精細陶瓷粉末，除了(liao)可以自(zi)身燒(shao)結(jie)製成MgO陶瓷，還(huai)可以與其(qi)他化合(he)物(wu)合(he)成、複合(he)或(huo)者作為添加劑，製成高性能陶瓷或(huo)晶體。MgO的典(dian)型(xing)應用場(chang)景(jing)如(ru)下：
一、作為主要成分的典(dian)型(xing)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(chuang)口和傳感器保(bao)護材(cai)料(liao)等[1]。
2. MgAl2O4透明陶瓷
MgAl2O4透明陶瓷具有幾乎覆蓋紫外到紅外區域（190nm＜λ＜6000nm）的優良光學透過率，還(huai)具有高硬(ying)度、高強度、耐高溫、低輻射率、耐砂蝕雨蝕和抗(kang)衝擊等優點，已(yi)在透明裝甲(jia)、導彈窗(chuang)口和整流罩等領域實(shi)現(xian)廣泛(fan)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(Co:MgAl2O4)晶體是用於近(jin)紅外區域工(gong)作的無(wu)源調Q固(gu)態激光器的有效材(cai)料(liao)，通過它的被動調Q作用產生的高峰(feng)值功率脈衝激光具有人眼傷害(hai)小(xiao)、穿透能力強、傳輸(shu)損耗(hao)小(xiao)和光電對抗(kang)能力強等特點，可廣泛(fan)應用於空間光通信(xin)、戰場(chang)快(kuai)速測(ce)距(ju)以及無(wu)人設備的激光雷(lei)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(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(lai)相互抑製晶粒生長，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(jia)、導彈頭罩、高溫觀察(cha)窗(chuang)口以及航空窗(chuang)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(bo)介質陶瓷
隨著移動通信(xin)，衛星通信(xin)技術的更新迭代，人們對於通信(xin)時頻段(duan)的要求越來(lai)越高，使得低介高Q陶瓷成為研究熱(re)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(xiang)的5G通訊(xun)用微波(bo)介質基板材(cai)料(liao)[5]。另一方麵，MgO-TiO2係（主要為MgTiO3）微波(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)要的應用前景(jing)。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(dian)型(xing)應用
1. 作為高性能陶瓷散熱(re)基板的燒(shao)結(jie)助劑
隨著高鐵、航空航天及軍(jun)工(gong)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，高效散熱(re)成為迫切需求。大功率器件通過陶瓷覆銅(tong)板實(shi)現(xian)與外界的熱(re)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(shao)結(jie)助劑。尤其(qi)是對於綜合(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(re)Si3N4陶瓷的燒(shao)結(jie)助劑，其(qi)使用量約為3%。
2. MgAl2O4透明陶瓷
MgAl2O4透明陶瓷具有幾乎覆蓋紫外到紅外區域（190nm＜λ＜6000nm）的優良光學透過率，還(huai)具有高硬(ying)度、高強度、耐高溫、低輻射率、耐砂蝕雨蝕和抗(kang)衝擊等優點，已(yi)在透明裝甲(jia)、導彈窗(chuang)口和整流罩等領域實(shi)現(xian)廣泛(fan)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(Co:MgAl2O4)晶體是用於近(jin)紅外區域工(gong)作的無(wu)源調Q固(gu)態激光器的有效材(cai)料(liao)，通過它的被動調Q作用產生的高峰(feng)值功率脈衝激光具有人眼傷害(hai)小(xiao)、穿透能力強、傳輸(shu)損耗(hao)小(xiao)和光電對抗(kang)能力強等特點，可廣泛(fan)應用於空間光通信(xin)、戰場(chang)快(kuai)速測(ce)距(ju)以及無(wu)人設備的激光雷(lei)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(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(lai)相互抑製晶粒生長，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(jia)、導彈頭罩、高溫觀察(cha)窗(chuang)口以及航空窗(chuang)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(bo)介質陶瓷
隨著移動通信(xin)，衛星通信(xin)技術的更新迭代，人們對於通信(xin)時頻段(duan)的要求越來(lai)越高，使得低介高Q陶瓷成為研究熱(re)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(xiang)的5G通訊(xun)用微波(bo)介質基板材(cai)料(liao)[5]。另一方麵，MgO-TiO2係（主要為MgTiO3）微波(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)要的應用前景(jing)[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(dian)型(xing)應用
1. 作為高性能陶瓷散熱(re)基板的燒(shao)結(jie)助劑
隨著高鐵、航空航天及軍(jun)工(gong)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，高效散熱(re)成為迫切需求。大功率器件通過陶瓷覆銅(tong)板實(shi)現(xian)與外界的熱(re)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(shao)結(jie)助劑。尤其(qi)是對於綜合(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(re)Si3N4陶瓷的燒(shao)結(jie)助劑，其(qi)使用量約為3%。
2. 作為Al2O3、YAG和AlON等透明陶瓷的燒(shao)結(jie)助劑
Al2O3、YAG和AlON等透明陶瓷，都具有力學性能好、化學性質穩定和優異的光學透過性，廣泛(fan)用於照(zhao)明、光學與醫用儀器、裝甲(jia)和紅外探(tan)測(ce)等諸(zhu)多領域。MgO（規格：GFS-1）作為助劑可以顯著降(jiang)低固(gu)相反應溫度，拖(tuo)拽晶界遷移速度，排出氣孔，促進致密化；通過釘紮效應抑製晶界遷移，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低（<1%），但其(qi)分散性卻非常重(zhong)要。
3. 作為ZTA耐磨陶瓷的燒(shao)結(jie)助劑
Al2O3和ZrO2都具有耐高溫、耐磨損和較好的生物(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(qi)集成優勢，在航空航天、發動機耐磨部件及人工(gong)股骨(gu)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，在激光器中的NCPM倍頻、混頻和光參量振蕩（OPO）的應用中有其(qi)獨有的優勢，被廣泛(fan)地應用於光參量振蕩、光參量放大（OPA）、準(zhun)相位(wei)匹配及集成光波(bo)導中[12]。使用99.995%高純MgO（規格：CGC-1）的摻入可以調控LiNbO3的居裏溫度，其(qi)摻雜量通常低於5mol%，換算成質量約低於1.4%。
