荊門氧化鎂（MgO）是一種白色精細陶瓷粉末，除(chu)了(liao)可以自身燒結製成MgO陶瓷，還可以與其他化合(he)物合(he)成、複合(he)或者(zhe)作為添加劑，製成高性能陶瓷或晶體。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(yi)的力學(xue)性能、較高的紅外(wai)透過率、良好(hao)的化學(xue)穩定(ding)性和較低的發射率等優點，是一種高性能紅外(wai)窗(chuang)口(kou)和傳感器(qi)保(bao)護材(cai)料等[1]。
2. MgAl2O4透明陶瓷
MgAl2O4透明陶瓷具有幾乎(hu)覆蓋紫外(wai)到紅外(wai)區域（190nm＜λ＜6000nm）的優良光學(xue)透過率，還具有高硬度、高強度、耐高溫、低輻射率、耐砂蝕雨(yu)蝕和抗衝擊等優點，已在透明裝甲(jia)、導彈窗(chuang)口(kou)和整流(liu)罩等領域實(shi)現廣(guang)泛應用[2]。MgAl2O4由MgO（規格：GFS-1）和Al2O3按化學(xue)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(wu)源(yuan)調Q固(gu)態激(ji)光器(qi)的有效材(cai)料，通過它的被動調Q作用產生的高峰值功率脈衝激(ji)光具有人眼(yan)傷(shang)害(hai)小(xiao)、穿透能力強、傳輸損(sun)耗小(xiao)和光電對(dui)抗能力強等特點，可廣(guang)泛應用於空間光通信(xin)、戰場快速測(ce)距以及無(wu)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(lai)相互抑製晶粒生長，可製備出力學(xue)性能高於單相，光學(xue)透過率不(bu)遜於單相的MgO-Y2O3複相陶瓷，可用於製造(zao)透明裝甲(jia)、導彈頭罩、高溫觀(guan)察(cha)窗(chuang)口(kou)以及航空窗(chuang)口(kou)等[4]。在MgO-Y2O3複相陶瓷中MgO與Y2O3的體積(ji)比通常為1:1，換算成質量MgO大約占比為41.7%。
5. MgO係微波(bo)介質陶瓷
隨著移動通信(xin)，衛(wei)星通信(xin)技(ji)術的更新迭代，人們對(dui)於通信(xin)時頻段(duan)的要求越來(lai)越高，使得低介高Q陶瓷成為研(yan)究熱點。一方麵，MgO陶瓷本身具有優越的介電性能（εr=9.1,tanδ＜1.6×10-6），是一種理(li)想(xiang)的5G通訊(xun)用微波(bo)介質基板材(cai)料[5]。另一方麵，MgO-TiO2係（主要為MgTiO3）微波(bo)介質陶瓷由於具有優異(yi)的介電性能，在諧振(zhen)器(qi)和濾波(bo)器(qi)等電子元器(qi)件(jian)中有著重(zhong)要的應用前景。MgTiO3由MgO（規格：GFS-2）和TiO2按化學(xue)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. 作為高性能陶瓷散(san)熱基板的燒結助(zhu)劑
隨著高鐵、航空航天及軍工(gong)領域的大功率電子器(qi)件(jian)朝著高溫、高頻和高集成度等方向(xiang)發展，高效散(san)熱成為迫切需求。大功率器(qi)件(jian)通過陶瓷覆銅板實(shi)現與外(wai)界(jie)的熱交換。目(mu)前主流(liu)的陶瓷基板有Si3N4、AlN和Al2O3三種，都需要采用MgO（規格：GFS-1）作為燒結助(zhu)劑。尤(you)其是對(dui)於綜(zong)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(san)射，MgO（規格：GFS-1）成為製備高導熱Si3N4陶瓷的燒結助(zhu)劑，其使用量約為3%。
2. MgAl2O4透明陶瓷
MgAl2O4透明陶瓷具有幾乎(hu)覆蓋紫外(wai)到紅外(wai)區域（190nm＜λ＜6000nm）的優良光學(xue)透過率，還具有高硬度、高強度、耐高溫、低輻射率、耐砂蝕雨(yu)蝕和抗衝擊等優點，已在透明裝甲(jia)、導彈窗(chuang)口(kou)和整流(liu)罩等領域實(shi)現廣(guang)泛應用[2]。MgAl2O4由MgO（規格：GFS-1）和Al2O3按化學(xue)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(wu)源(yuan)調Q固(gu)態激(ji)光器(qi)的有效材(cai)料，通過它的被動調Q作用產生的高峰值功率脈衝激(ji)光具有人眼(yan)傷(shang)害(hai)小(xiao)、穿透能力強、傳輸損(sun)耗小(xiao)和光電對(dui)抗能力強等特點，可廣(guang)泛應用於空間光通信(xin)、戰場快速測(ce)距以及無(wu)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(lai)相互抑製晶粒生長，可製備出力學(xue)性能高於單相，光學(xue)透過率不(bu)遜於單相的MgO-Y2O3複相陶瓷，可用於製造(zao)透明裝甲(jia)、導彈頭罩、高溫觀(guan)察(cha)窗(chuang)口(kou)以及航空窗(chuang)口(kou)等[4]。在MgO-Y2O3複相陶瓷中MgO與Y2O3的體積(ji)比通常為1:1，換算成質量MgO大約占比為41.7%。
5. MgO係微波(bo)介質陶瓷
隨著移動通信(xin)，衛(wei)星通信(xin)技(ji)術的更新迭代，人們對(dui)於通信(xin)時頻段(duan)的要求越來(lai)越高，使得低介高Q陶瓷成為研(yan)究熱點。一方麵，MgO陶瓷本身具有優越的介電性能（εr=9.1,tanδ＜1.6×10-6），是一種理(li)想(xiang)的5G通訊(xun)用微波(bo)介質基板材(cai)料[5]。另一方麵，MgO-TiO2係（主要為MgTiO3）微波(bo)介質陶瓷由於具有優異(yi)的介電性能，在諧振(zhen)器(qi)和濾波(bo)器(qi)等電子元器(qi)件(jian)中有著重(zhong)要的應用前景[6]。MgTiO3由MgO（規格：GFS-2）和TiO2按化學(xue)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. 作為高性能陶瓷散(san)熱基板的燒結助(zhu)劑
隨著高鐵、航空航天及軍工(gong)領域的大功率電子器(qi)件(jian)朝著高溫、高頻和高集成度等方向(xiang)發展，高效散(san)熱成為迫切需求。大功率器(qi)件(jian)通過陶瓷覆銅板實(shi)現與外(wai)界(jie)的熱交換。目(mu)前主流(liu)的陶瓷基板有Si3N4、AlN和Al2O3三種，都需要采用MgO（規格：GFS-1）作為燒結助(zhu)劑。尤(you)其是對(dui)於綜(zong)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(san)射，MgO（規格：GFS-1）成為製備高導熱Si3N4陶瓷的燒結助(zhu)劑，其使用量約為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(xue)性能好(hao)、化學(xue)性質穩定(ding)和優異(yi)的光學(xue)透過性，廣(guang)泛用於照(zhao)明、光學(xue)與醫用儀器(qi)、裝甲(jia)和紅外(wai)探測(ce)等諸(zhu)多領域。MgO（規格：GFS-1）作為助(zhu)劑可以顯著降低固(gu)相反應溫度，拖拽晶界(jie)遷移速度，排出氣孔，促進致密化；通過釘紮效應抑製晶界(jie)遷移，避免晶粒異(yi)常長大，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(san)性卻(que)非常重(zhong)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(sun)和較好(hao)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(hui)其集成優勢，在航空航天、發動機耐磨部件(jian)及人工(gong)股骨(gu)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細化機製與其在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(qi)中的NCPM倍頻、混(hun)頻和光參量振(zhen)蕩（OPO）的應用中有其獨(du)有的優勢，被廣(guang)泛地應用於光參量振(zhen)蕩、光參量放大（OPA）、準(zhun)相位匹配(pei)及集成光波(bo)導中[12]。使用99.995%高純MgO（規格：CGC-1）的摻入可以調控LiNbO3的居裏溫度，其摻雜量通常低於5mol%，換算成質量約低於1.4%。
