嘉峪關氧化鎂是一種相當常見的堿性氧化物，是生產氫嘉峪關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(xie)特殊優異的性能(nen)，因(yin)此在先(xian)進陶瓷領域內(na)也(ye)相當吃香(xiang)，它可直接燒結成氧化鎂陶瓷，也(ye)可作為添加劑使用。

氧化鎂的製備分為鹵(lu)水-氨水沉澱法、白雲(yun)石(shi)碳化法、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，大多先(xian)製成氫氧化鎂或碳酸鎂，然(ran)後經煆燒分解成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(guo)要求具有高純度的MgO陶瓷，就(jiu)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過性好，它是一種光學(xue)各向同性體，具有較好的耐堿金屬蒸氣腐蝕性、高熔點、高導熱性、較小的理論密度、高絕緣(yuan)及高紅外透過性等優點。在可見光及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(qian)景(jing)的材料。

典型應用：是製備宇航器及火箭(jian)導彈的紅外窗口和整流罩、高溫爐紅外窗口、高溫紅外光學(xue)裝置、光學(xue)濾光片和光學(xue)檢波器、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(gong)能(nen)材料，它的發展從20世紀70年代就(jiu)開始了。MgO泡沫陶瓷具有獨有的三維(wei)立(li)體網狀(zhuang)骨架(jia)結構，使其具有60%-90%的開孔率，可高效(xiao)的清(qing)除(chu)金屬液中的大塊雜物和大部分微小懸浮夾雜物，具有高耐火度、高氣孔率、低熱傳導率、製造成本低、製備工藝(yi)簡單(dan)，具備良好的機械性能(nen)。在國內(na)北京大學(xue)的李文(wen)霞(xia)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(dan)晶片生產中取得了很好的效(xiao)果(guo)，填補(bu)了國內(na)的技術(shu)空白。

典型應用:

a、過濾器。利用濾餅(bing)效(xiao)應、吸附(fu)效(xiao)應和整流效(xiao)應，來過濾鎂合金熔體中的雜質(zhi)，提高過濾效(xiao)率。

b、節能(nen)隔(ge)熱材料。可做(zuo)窯(yao)爐內(na)襯(chen)，在航天航空行業中可隔(ge)熱保護航天器材。

c、吸聲材料。據研究，其降噪(zao)係數(shu)接近玻璃棉(mian)，具有良好的應用前(qian)景(jing)。

d、催(cui)化劑載(zai)體材料。良好的吸附(fu)能(nen)力(li)，可作為汽車尾氣淨(jing)化器載(zai)體廣泛(fan)應用。

e、食(shi)品及醫藥(yao)行業。用於醫藥(yao)行業中酶、疫苗、核酸等生理活性物質(zhi)的濃縮、分離、精製等，為食(shi)品安全(quan)做(zuo)保障。

（3）MgO係微波介質(zhi)陶瓷

隨著移動通信，衛星(xing)通信技術(shu)的更新迭代，人們對於通信時頻(pin)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(xiang)的5G通訊用微波介質(zhi)基板(ban)材料。

MgTiO3係微波介質(zhi)陶瓷具有空間群R3的鈦鐵礦結構，該材料因(yin)具有低tanδ、高頻(pin)率熱穩定性而被研究並應用於陶瓷電容(rong)器和諧振器。此外，MgTiO3具有應用於濾波器、通信天線、雷達、直接廣播衛星(xing)和微波頻(pin)率全(quan)球定位係統的潛力(li)。

MgAl2O4呈尖晶石(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(jia)、紅外窗、雷達罩等領域。不僅如此，MgAl2O4還有低εr的特點，也(ye)可用作微波介質(zhi)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(zhu)不鏽鋼鑄件時，即使澆(jiao)注(zhu)溫度高達1650℃，芯型材料不會與合金發生反應，鑄件內(na)部表麵光潔(jie)度高，並且其屬於弱堿性耐火材料，能(nen)溶於磷(lin)酸和醋酸等有機酸溶液，易(yi)於芯性脫除(chu)，其不產生熱裂缺陷、目前(qian)對鎂基陶瓷芯型研究較少(shao)，具有很大的發展空間。

1、作為氧化鋁陶瓷的燒結劑

氧化鎂作為常見的燒結助劑，對氧化鋁陶瓷有以下影(ying)響：

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)，對晶粒有一定的細化作用，致密度與力(li)學(xue)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(quan)，陶瓷更加致密，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、航空航天及軍工領域的大功(gong)率電子器件朝著高溫、高頻(pin)和高集成度等方向發展，高效(xiao)散(san)熱成為迫(po)切需求。大功(gong)率器件通過陶瓷覆(fu)銅(tong)板(ban)實(shi)現與外界的熱交換。目前(qian)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。尤其是對於綜合性能(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(yue)為3%。

3、作為ZTA耐磨陶瓷的燒結助劑

Al2O3和ZrO2都具有耐高溫、耐磨損(sun)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(chong)分發揮其集成優勢，在航空航天、發動機耐磨部件及人工股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(yue)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(fu)在BaTiO3基陶瓷粉體表麵，能(nen)有效(xiao)抑製晶粒長大，從而獲(huo)得晶粒均(jun)勻(yun)的陶瓷，此細晶效(xiao)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)率和擊穿電壓強度。

（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(diao)性和低介電損(sun)耗在作為相控(kong)陣中的移相器和微波頻(pin)率下的可調(diao)器件有非常好的應用前(qian)景(jing)。

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

除(chu)了用稀(xi)土元素離子進行A位摻雜取代， MgO、MgTiO3、Mg2SiO4等化合物加入到BST陶瓷和薄膜中也(ye)可以降低其介電常數(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)率變化範圍大，通流密度大，非線性係數(shu)低，電阻(zu)溫度係數(shu)小的優點，廣泛(fan)應用於電力(li)-電子、交通、通信及家用電器等方麵。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，但過量添加反而會使陶瓷致密度下降。