吉林氧化鎂（MgO）是(shi)一種白色(se)精細(xi)陶瓷粉末，除了可以自身燒結製成MgO陶瓷，還(huai)可以與其他(ta)化合物合成、複合或(huo)者作為添加劑，製成高性能陶瓷或(huo)晶體。MgO的典型應用場(chang)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(xue)性能、較高的紅(hong)外(wai)透過率、良(liang)好(hao)的化學(xue)穩定性和較低的發射率等優點(dian)，是(shi)一種高性能紅(hong)外(wai)窗(chuang)口和傳感器(qi)保護(hu)材料等[1]。
2. MgAl2O4透明陶瓷
MgAl2O4透明陶瓷具有幾(ji)乎覆蓋(gai)紫外(wai)到(dao)紅(hong)外(wai)區域（190nm＜λ＜6000nm）的優良(liang)光學(xue)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(yu)蝕和抗(kang)衝擊(ji)等優點(dian)，已在透明裝(zhuang)甲、導彈窗(chuang)口和整流(liu)罩等領(ling)域實(shi)現廣(guang)泛應用[2]。MgAl2O4由MgO（規格：GFS-1）和Al2O3按化學(xue)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(jian)晶石(Co:MgAl2O4)晶體是(shi)用於近紅(hong)外(wai)區域工作的無源調(diao)Q固態激光器(qi)的有效材料，通過它的被動調(diao)Q作用產生(sheng)的高峰(feng)值(zhi)功率脈衝激光具有人眼傷害小、穿透能力強、傳輸損(sun)耗(hao)小和光電對抗(kang)能力強等特(te)點(dian)，可廣(guang)泛應用於空間光通信、戰場(chang)快(kuai)速測(ce)距以及(ji)無人設備的激光雷達(da)等領(ling)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(hu)抑製晶粒(li)生(sheng)長，可製備出力學(xue)性能高於單(dan)相，光學(xue)透過率不(bu)遜(xun)於單(dan)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(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，衛(wei)星通信技術的更新迭(die)代，人們對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(dian)。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(shi)一種理(li)想的5G通訊用微波介質基板(ban)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能，在諧振器(qi)和濾波器(qi)等電子元(yuan)器(qi)件中有著重要的應用前景。MgTiO3由MgO（規格：GFS-2）和TiO2按化學(xue)計量比1:1反應而成，MgO質量占比為33.3%。
二、作為添加劑的典型應用
1. 作為高性能陶瓷散熱基板(ban)的燒結助劑
隨著高鐵、航空航天及(ji)軍(jun)工領(ling)域的大功率電子器(qi)件朝著高溫、高頻和高集成度等方向發展，高效散熱成為迫切需求。大功率器(qi)件通過陶瓷覆銅板(ban)實(shi)現與外(wai)界的熱交換。目前主流(liu)的陶瓷基板(ban)有Si3N4、AlN和Al2O3三種，都需要采用MgO（規格：GFS-1）作為燒結助劑。尤其是(shi)對於綜合性能的Si3N4陶瓷，為避免Al2O3作為助劑產生(sheng)的晶格缺陷(xian)增加聲(sheng)子散射，MgO（規格：GFS-1）成為製備高導熱Si3N4陶瓷的燒結助劑，其使用量約為3%。
2. MgAl2O4透明陶瓷
MgAl2O4透明陶瓷具有幾(ji)乎覆蓋(gai)紫外(wai)到(dao)紅(hong)外(wai)區域（190nm＜λ＜6000nm）的優良(liang)光學(xue)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(yu)蝕和抗(kang)衝擊(ji)等優點(dian)，已在透明裝(zhuang)甲、導彈窗(chuang)口和整流(liu)罩等領(ling)域實(shi)現廣(guang)泛應用[2]。MgAl2O4由MgO（規格：GFS-1）和Al2O3按化學(xue)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(jian)晶石(Co:MgAl2O4)晶體是(shi)用於近紅(hong)外(wai)區域工作的無源調(diao)Q固態激光器(qi)的有效材料，通過它的被動調(diao)Q作用產生(sheng)的高峰(feng)值(zhi)功率脈衝激光具有人眼傷害小、穿透能力強、傳輸損(sun)耗(hao)小和光電對抗(kang)能力強等特(te)點(dian)，可廣(guang)泛應用於空間光通信、戰場(chang)快(kuai)速測(ce)距以及(ji)無人設備的激光雷達(da)等領(ling)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(hu)抑製晶粒(li)生(sheng)長，可製備出力學(xue)性能高於單(dan)相，光學(xue)透過率不(bu)遜(xun)於單(dan)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(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，衛(wei)星通信技術的更新迭(die)代，人們對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(dian)。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(shi)一種理(li)想的5G通訊用微波介質基板(ban)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能，在諧振器(qi)和濾波器(qi)等電子元(yuan)器(qi)件中有著重要的應用前景[6]。MgTiO3由MgO（規格：GFS-2）和TiO2按化學(xue)計量比1:1反應而成，MgO質量占比為33.3%。
二、作為添加劑的典型應用
1. 作為高性能陶瓷散熱基板(ban)的燒結助劑
隨著高鐵、航空航天及(ji)軍(jun)工領(ling)域的大功率電子器(qi)件朝著高溫、高頻和高集成度等方向發展，高效散熱成為迫切需求。大功率器(qi)件通過陶瓷覆銅板(ban)實(shi)現與外(wai)界的熱交換。目前主流(liu)的陶瓷基板(ban)有Si3N4、AlN和Al2O3三種，都需要采用MgO（規格：GFS-1）作為燒結助劑。尤其是(shi)對於綜合性能的Si3N4陶瓷，為避免Al2O3作為助劑產生(sheng)的晶格缺陷(xian)增加聲(sheng)子散射，MgO（規格：GFS-1）成為製備高導熱Si3N4陶瓷的燒結助劑，其使用量約為3%。
2. 作為Al2O3、YAG和AlON等透明陶瓷的燒結助劑
Al2O3、YAG和AlON等透明陶瓷，都具有力學(xue)性能好(hao)、化學(xue)性質穩定和優異的光學(xue)透過性，廣(guang)泛用於照(zhao)明、光學(xue)與醫用儀器(qi)、裝(zhuang)甲和紅(hong)外(wai)探測(ce)等諸多領(ling)域。MgO（規格：GFS-1）作為助劑可以顯著降低固相反應溫度，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(li)異常(chang)長大，優化力學(xue)性能。MgO在此類透明陶瓷中的添加量比較低（<1%），但其分散性卻非常(chang)重要。
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(hao)的生(sheng)物相容(rong)性等特(te)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(ji)人工股骨(gu)球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(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，在激光器(qi)中的NCPM倍頻、混(hun)頻和光參量振蕩(dang)（OPO）的應用中有其獨有的優勢，被廣(guang)泛地應用於光參量振蕩(dang)、光參量放大（OPA）、準相位(wei)匹(pi)配(pei)及(ji)集成光波導中[12]。使用99.995%高純MgO（規格：CGC-1）的摻入可以調(diao)控LiNbO3的居裏溫度，其摻雜量通常(chang)低於5mol%，換算成質量約低於1.4%。
