焦作氧化鎂是一種相當(dang)常見的堿性氧化物，是生產氫焦作氧化鎂和金屬鎂的主要原料。在陶瓷材料運(yun)用中，由(you)於氧化鎂的熔點高達2800℃，具有一些特殊優異(yi)的性能(nen)，因此在先進陶瓷領域內也相當(dang)吃(chi)香，它可直(zhi)接(jie)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、白雲(yun)石碳(tan)化法、鎂鹽熱分解和菱美礦熱分解法等。製備方麵，原材料源於礦物或海水，從礦物或海水中提取MgO，大多(duo)先製成氫氧化鎂或碳(tan)酸鎂，然(ran)後經煆燒分解成MgO，將這種MgO通過進一步化學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(dang)溫度下煆燒，得到具有很(hen)多(duo)晶格缺陷的活性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(guang)過性好，它是一種光(guang)學各向(xiang)同性體，具有較好的耐堿金屬蒸氣腐(fu)蝕性、高熔點、高導熱性、較小(xiao)的理論(lun)密度、高絕(jue)緣及高紅外透過性等優點。在可見光(guang)及紅外透光(guang)材料領域具有廣泛的應用，性能(nen)優於氧化鋁陶瓷，是一種很(hen)有前景的材料。

典型應用：是製備宇航器及火(huo)箭導彈的紅外窗口(kou)和整流罩(zhao)、高溫爐(lu)紅外窗口(kou)、高溫紅外光(guang)學裝置(zhi)、光(guang)學濾光(guang)片和光(guang)學檢波器、高壓(ya)鈉燈(deng)發光(guang)管(guan)和紅外探測器罩(zhao)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年代就開始(shi)了。MgO泡沫陶瓷具有獨有的三維立體網狀骨架結構，使其具有60%-90%的開孔率，可高效的清除金屬液中的大塊雜物和大部分微小(xiao)懸浮夾(jia)雜物，具有高耐火(huo)度、高氣孔率、低熱傳導率、製造成本低、製備工(gong)藝簡單，具備良好的機械性能(nen)。在國(guo)內北京大學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(gao)泡沫陶瓷過濾器，其在鎳(nie)基合金單晶片生產中取得了很(hen)好的效果，填(tian)補(bu)了國(guo)內的技術(shu)空白。

典型應用:

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

b、節能(nen)隔(ge)熱材料。可做窯(yao)爐(lu)內襯，在航天航空行業中可隔(ge)熱保(bao)護航天器材。

c、吸聲材料。據研究，其降噪(zao)係數接(jie)近玻璃棉(mian)，具有良好的應用前景。

d、催化劑載體材料。良好的吸附能(nen)力，可作為汽車尾氣淨化器載體廣泛應用。

e、食品及醫藥行業。用於醫藥行業中酶、疫苗、核酸等生理活性物質的濃(nong)縮、分離、精製等，為食品安全做保(bao)障。

（3）MgO係微波介質陶瓷

隨著移動通信，衛星通信技術(shu)的更(geng)新迭(die)代，人們對(dui)於通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陶瓷本身(shen)具有優越的介電性能(nen)（εr=9.1,tanδ＜1.6×10-6），是一種理想的5G通訊用微波介質基板(ban)材料。

MgTiO3係微波介質陶瓷具有空間群(qun)R3的鈦鐵礦結構，該(gai)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具有應用於濾波器、通信天線、雷達、直(zhi)接(jie)廣播(bo)衛星和微波頻率全球定位係統的潛力。

MgAl2O4呈(cheng)尖晶石型結構，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(zhao)等領域。不僅如此，MgAl2O4還有低εr的特點，也可用作微波介質陶瓷。采用微波燒結製備的MgAl2O4係陶瓷綜合性能(nen)優良，可以滿(man)足(zu)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(jiao)注不鏽鋼鑄件(jian)時，即使澆注溫度高達1650℃，芯型材料不會與合金發生反應，鑄件(jian)內部表麵光(guang)潔度高，並且其屬於弱(ruo)堿性耐火(huo)材料，能(nen)溶於磷(lin)酸和醋(cu)酸等有機酸溶液，易於芯性脫除，其不產生熱裂缺陷、目前對(dui)鎂基陶瓷芯型研究較少(shao)，具有很(hen)大的發展空間。

1、作為氧化鋁陶瓷的燒結劑

氧化鎂作為常見的燒結助劑，對(dui)氧化鋁陶瓷有以下影(ying)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(kuai)了晶界擴散(san)，對(dui)晶粒有一定的細化作用，致密度與力學性能(nen)較好。

c、適量的MgO可以抑製晶界的快(kuai)速(su)移動，使得氣孔排(pai)出比較完全，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(ban)的燒結助劑

隨著高鐵、航空航天及軍工(gong)領域的大功率電子器件(jian)朝(chao)著高溫、高頻和高集(ji)成度等方向(xiang)發展，高效散(san)熱成為迫切需求。大功率器件(jian)通過陶瓷覆銅板(ban)實(shi)現與外界的熱交換。目前主流的陶瓷基板(ban)有Si3N4、AlN和Al2O3三種，都需要采用MgO作為燒結助劑。尤(you)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缺陷增加聲子散(san)射(she)，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)損和較好的生物相容性等特性。以ZrO2增韌Al2O3製備ZTA納(na)米複(fu)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(jian)及人工(gong)股(gu)骨球頭等方麵具有重要應用。MgO在ZTA陶瓷中的致密化及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(bao)覆在BaTiO3基陶瓷粉體表麵，能(nen)有效抑製晶粒長大，從而獲得晶粒均(jun)勻(yun)的陶瓷，此細晶效應是由(you)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(ji)穿(chuan)電壓(ya)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耗在作為相控陣(zhen)中的移相器和微波頻率下的可調器件(jian)有非(fei)常好的應用前景。

由(you)於目前的各種鐵電材料均(jun)存在某些方麵的不足(zu)，通過各種手段提高其綜合性能(nen)，成為鈦酸鍶鋇材料實(shi)現大規模(mo)應用必(bi)須(xu)解決的關鍵問題。

除了用稀(xi)土(tu)元素離子進行A位摻雜取代， MgO、MgTiO3、Mg2SiO4等化合物加入到BST陶瓷和薄膜中也可以降低其介電常數和介電損耗。

5、摻雜在氧化鋅(xin)線性陶瓷

ZnO線性陶瓷電阻(zu)具有電阻(zu)率變(bian)化範圍大，通流密度大，非(fei)線性係數低，電阻(zu)溫度係數小(xiao)的優點，廣泛應用於電力-電子、交通、通信及家用電器等方麵。傳統的ZnO複(fu)合陶瓷仍(reng)存在許(xu)多(duo)問題，如結構均(jun)勻(yun)性差、工(gong)業生產重複(fu)率低、穩定性差、理論(lun)研究不充分等

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