吉安氧化鎂（MgO）是一種白(bai)色精細(xi)陶瓷粉末(mo)，除了(liao)可以自身燒(shao)結(jie)製成MgO陶瓷，還(huai)可以與其他化合物合成、複合或(huo)者作為添加劑，製成高性(xing)能陶瓷或(huo)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(xing)能、較(jiao)高的紅外(wai)透過率、良好的化學穩定性(xing)和較(jiao)低的發射率等優點，是一種高性(xing)能紅外(wai)窗口和傳感器保護(hu)材料等[1]。
2. MgAl2O4透明陶瓷
MgAl2O4透明陶瓷具有幾(ji)乎覆(fu)蓋紫外(wai)到(dao)紅外(wai)區域（190nm＜λ＜6000nm）的優良光學透過率，還(huai)具有高硬度、高強度、耐高溫、低輻射率、耐砂蝕(shi)雨(yu)蝕(shi)和抗衝擊等優點，已在透明裝(zhuang)甲、導彈窗口和整流(liu)罩等領域實(shi)現廣泛應用[2]。MgAl2O4由MgO（規格：GFS-1）和Al2O3按化學計(ji)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(jian)晶石(Co:MgAl2O4)晶體是用於近紅外(wai)區域工(gong)作的無源調(diao)Q固態激(ji)光器的有效材料，通(tong)過它的被(bei)動調(diao)Q作用產生(sheng)的高峰(feng)值功率脈衝激(ji)光具有人眼傷害小、穿透能力強、傳輸(shu)損耗小和光電對抗能力強等特點，可廣泛應用於空間光通(tong)信、戰(zhan)場快速測距以及無人設(she)備的激(ji)光雷(lei)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。
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(li)生(sheng)長，可製備出力學性(xing)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(cha)窗口以及航空窗口等[4]。在MgO-Y2O3複相陶瓷中MgO與Y2O3的體積比通(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，衛星通(tong)信技(ji)術的更新迭代，人們對於通(tong)信時頻段的要求越來越高，使得低介高Q陶瓷成為研(yan)究(jiu)熱(re)點。一方麵，MgO陶瓷本(ben)身具有優越的介電性(xing)能（εr=9.1,tanδ＜1.6×10-6），是一種理想(xiang)的5G通(tong)訊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(xing)能，在諧(xie)振器和濾(lv)波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按化學計(ji)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(xing)能陶瓷散(san)熱(re)基板的燒(shao)結(jie)助劑
隨著高鐵、航空航天及軍工(gong)領域的大功率電子器件朝著高溫、高頻和高集(ji)成度等方向(xiang)發展，高效散(san)熱(re)成為迫切需求。大功率器件通(tong)過陶瓷覆(fu)銅(tong)板實(shi)現與外(wai)界(jie)的熱(re)交換。目前(qian)主流(liu)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。尤其是對於綜合性(xing)能的Si3N4陶瓷，為避免Al2O3作為助劑產生(sheng)的晶格缺(que)陷增加聲(sheng)子散(san)射，MgO（規格：GFS-1）成為製備高導熱(re)Si3N4陶瓷的燒(shao)結(jie)助劑，其使用量約為3%。
2. MgAl2O4透明陶瓷
MgAl2O4透明陶瓷具有幾(ji)乎覆(fu)蓋紫外(wai)到(dao)紅外(wai)區域（190nm＜λ＜6000nm）的優良光學透過率，還(huai)具有高硬度、高強度、耐高溫、低輻射率、耐砂蝕(shi)雨(yu)蝕(shi)和抗衝擊等優點，已在透明裝(zhuang)甲、導彈窗口和整流(liu)罩等領域實(shi)現廣泛應用[2]。MgAl2O4由MgO（規格：GFS-1）和Al2O3按化學計(ji)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(jian)晶石(Co:MgAl2O4)晶體是用於近紅外(wai)區域工(gong)作的無源調(diao)Q固態激(ji)光器的有效材料，通(tong)過它的被(bei)動調(diao)Q作用產生(sheng)的高峰(feng)值功率脈衝激(ji)光具有人眼傷害小、穿透能力強、傳輸(shu)損耗小和光電對抗能力強等特點，可廣泛應用於空間光通(tong)信、戰(zhan)場快速測距以及無人設(she)備的激(ji)光雷(lei)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。
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(li)生(sheng)長，可製備出力學性(xing)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(cha)窗口以及航空窗口等[4]。在MgO-Y2O3複相陶瓷中MgO與Y2O3的體積比通(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，衛星通(tong)信技(ji)術的更新迭代，人們對於通(tong)信時頻段的要求越來越高，使得低介高Q陶瓷成為研(yan)究(jiu)熱(re)點。一方麵，MgO陶瓷本(ben)身具有優越的介電性(xing)能（εr=9.1,tanδ＜1.6×10-6），是一種理想(xiang)的5G通(tong)訊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(xing)能，在諧(xie)振器和濾(lv)波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按化學計(ji)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(xing)能陶瓷散(san)熱(re)基板的燒(shao)結(jie)助劑
隨著高鐵、航空航天及軍工(gong)領域的大功率電子器件朝著高溫、高頻和高集(ji)成度等方向(xiang)發展，高效散(san)熱(re)成為迫切需求。大功率器件通(tong)過陶瓷覆(fu)銅(tong)板實(shi)現與外(wai)界(jie)的熱(re)交換。目前(qian)主流(liu)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。尤其是對於綜合性(xing)能的Si3N4陶瓷，為避免Al2O3作為助劑產生(sheng)的晶格缺(que)陷增加聲(sheng)子散(san)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(xing)能好、化學性(xing)質穩定和優異的光學透過性(xing)，廣泛用於照明、光學與醫用儀(yi)器、裝(zhuang)甲和紅外(wai)探(tan)測等諸(zhu)多(duo)領域。MgO（規格：GFS-1）作為助劑可以顯著(zhu)降低固相反應溫度，拖拽(zhuai)晶界(jie)遷(qian)移速度，排出氣孔，促進致密化；通(tong)過釘紮效應抑(yi)製晶界(jie)遷(qian)移，避免晶粒(li)異常(chang)長大，優化力學性(xing)能。MgO在此類透明陶瓷中的添加量比較(jiao)低（<1%），但其分散(san)性(xing)卻非常(chang)重(zhong)要。
3. 作為ZTA耐磨(mo)陶瓷的燒(shao)結(jie)助劑
Al2O3和ZrO2都具有耐高溫、耐磨(mo)損和較(jiao)好的生(sheng)物相容性(xing)等特性(xing)。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(ji)成優勢，在航空航天、發動機耐磨(mo)部件及人工(gong)股(gu)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(li)細(xi)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（OPO）的應用中有其獨(du)有的優勢，被(bei)廣泛地應用於光參量振蕩、光參量放大（OPA）、準相位匹配(pei)及集(ji)成光波導中[12]。使用99.995%高純MgO（規格：CGC-1）的摻入(ru)可以調(diao)控LiNbO3的居裏溫度，其摻雜量通(tong)常(chang)低於5mol%，換算成質量約低於1.4%。
