嘉峪關氧化鎂（MgO）是一種白色(se)精(jing)細陶瓷粉末，除了可以自身燒結製成MgO陶瓷，還可以與其(qi)他(ta)化合(he)物合(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)型應用場景如(ru)下：
一、作為主要成分的典(dian)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(yi)的力學性能、較高的紅(hong)外透過率、良好的化學穩(wen)定性和較低的發射率等優點，是一種高性能紅(hong)外窗(chuang)口和傳感器保(bao)護材料(liao)等[1]。
2. MgAl2O4透明陶瓷
MgAl2O4透明陶瓷具有幾(ji)乎覆蓋紫外到紅(hong)外區域（190nm＜λ＜6000nm）的優良光學透過率，還具有高硬度、高強度、耐高溫、低輻射率、耐砂(sha)蝕雨(yu)蝕和抗衝擊等優點，已在透明裝甲、導彈窗(chuang)口和整流罩等領域實(shi)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(lv)尖(jian)晶石(Co:MgAl2O4)晶體是用於近紅(hong)外區域工作的無源(yuan)調Q固態激(ji)光器的有效材料(liao)，通過它的被動調Q作用產生的高峰(feng)值(zhi)功率脈衝激(ji)光具有人眼傷(shang)害小、穿透能力強、傳輸損耗小和光電對抗能力強等特點，可廣泛應用於空間光通信(xin)、戰場快速測距以及(ji)無人設備的激(ji)光雷達等領域。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。
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)生長，可製備出力學性能高於單相，光學透過率不(bu)遜(xun)於單相的MgO-Y2O3複相陶瓷，可用於製造(zao)透明裝甲、導彈頭罩、高溫觀察窗(chuang)口以及(ji)航空窗(chuang)口等[4]。在MgO-Y2O3複相陶瓷中MgO與Y2O3的體積(ji)比通常(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
隨著移動通信(xin)，衛(wei)星(xing)通信(xin)技(ji)術(shu)的更新迭(die)代(dai)，人們對於通信(xin)時頻段的要求(qiu)越來越高，使得低介高Q陶瓷成為研(yan)究(jiu)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），是一種理想(xiang)的5G通訊用微波介質基(ji)板(ban)材料(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(yi)的介電性能，在諧振(zhen)器和濾波器等電子元(yuan)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(dian)型應用
1. 作為高性能陶瓷散熱基(ji)板(ban)的燒結助(zhu)劑
隨著高鐵、航空航天及(ji)軍(jun)工領域的大功率電子器件(jian)朝著高溫、高頻和高集(ji)成度等方向發展，高效散熱成為迫切(qie)需求(qiu)。大功率器件(jian)通過陶瓷覆銅板(ban)實(shi)現(xian)與外界的熱交(jiao)換。目前主流的陶瓷基(ji)板(ban)有Si3N4、AlN和Al2O3三種，都需要采用MgO（規格：GFS-1）作為燒結助(zhu)劑。尤其(qi)是對於綜合(he)性能的Si3N4陶瓷，為避免Al2O3作為助(zhu)劑產生的晶格缺陷增加聲子散射，MgO（規格：GFS-1）成為製備高導熱Si3N4陶瓷的燒結助(zhu)劑，其(qi)使用量約為3%。
2. MgAl2O4透明陶瓷
MgAl2O4透明陶瓷具有幾(ji)乎覆蓋紫外到紅(hong)外區域（190nm＜λ＜6000nm）的優良光學透過率，還具有高硬度、高強度、耐高溫、低輻射率、耐砂(sha)蝕雨(yu)蝕和抗衝擊等優點，已在透明裝甲、導彈窗(chuang)口和整流罩等領域實(shi)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(lv)尖(jian)晶石(Co:MgAl2O4)晶體是用於近紅(hong)外區域工作的無源(yuan)調Q固態激(ji)光器的有效材料(liao)，通過它的被動調Q作用產生的高峰(feng)值(zhi)功率脈衝激(ji)光具有人眼傷(shang)害小、穿透能力強、傳輸損耗小和光電對抗能力強等特點，可廣泛應用於空間光通信(xin)、戰場快速測距以及(ji)無人設備的激(ji)光雷達等領域。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。
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)生長，可製備出力學性能高於單相，光學透過率不(bu)遜(xun)於單相的MgO-Y2O3複相陶瓷，可用於製造(zao)透明裝甲、導彈頭罩、高溫觀察窗(chuang)口以及(ji)航空窗(chuang)口等[4]。在MgO-Y2O3複相陶瓷中MgO與Y2O3的體積(ji)比通常(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
隨著移動通信(xin)，衛(wei)星(xing)通信(xin)技(ji)術(shu)的更新迭(die)代(dai)，人們對於通信(xin)時頻段的要求(qiu)越來越高，使得低介高Q陶瓷成為研(yan)究(jiu)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），是一種理想(xiang)的5G通訊用微波介質基(ji)板(ban)材料(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(yi)的介電性能，在諧振(zhen)器和濾波器等電子元(yuan)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(dian)型應用
1. 作為高性能陶瓷散熱基(ji)板(ban)的燒結助(zhu)劑
隨著高鐵、航空航天及(ji)軍(jun)工領域的大功率電子器件(jian)朝著高溫、高頻和高集(ji)成度等方向發展，高效散熱成為迫切(qie)需求(qiu)。大功率器件(jian)通過陶瓷覆銅板(ban)實(shi)現(xian)與外界的熱交(jiao)換。目前主流的陶瓷基(ji)板(ban)有Si3N4、AlN和Al2O3三種，都需要采用MgO（規格：GFS-1）作為燒結助(zhu)劑。尤其(qi)是對於綜合(he)性能的Si3N4陶瓷，為避免Al2O3作為助(zhu)劑產生的晶格缺陷增加聲子散射，MgO（規格：GFS-1）成為製備高導熱Si3N4陶瓷的燒結助(zhu)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(zhu)劑
Al2O3、YAG和AlON等透明陶瓷，都具有力學性能好、化學性質穩(wen)定和優異(yi)的光學透過性，廣泛用於照明、光學與醫用儀器、裝甲和紅(hong)外探測等諸多領域。MgO（規格：GFS-1）作為助(zhu)劑可以顯著降低固相反應溫度，拖拽(zhuai)晶界遷(qian)移速度，排出氣孔，促進致密化；通過釘紮效應抑(yi)製晶界遷(qian)移，避免晶粒(li)異(yi)常(chang)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(chang)重要。
3. 作為ZTA耐磨陶瓷的燒結助(zhu)劑
Al2O3和ZrO2都具有耐高溫、耐磨損和較好的生物相容(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、發動機耐磨部件(jian)及(ji)人工股骨(gu)球(qiu)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(ji)晶粒(li)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(ji)光器中的NCPM倍頻、混頻和光參量振(zhen)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(zhen)蕩(dang)、光參量放大（OPA）、準相位匹配及(ji)集(ji)成光波導中[12]。使用99.995%高純MgO（規格：CGC-1）的摻入(ru)可以調控(kong)LiNbO3的居裏溫度，其(qi)摻雜量通常(chang)低於5mol%，換算成質量約低於1.4%。
