荊州氧化鎂是一種相當常見的堿性氧化物，是生產氫荊州氧化鎂和金屬鎂的主要原料。在陶瓷材料運(yun)用中，由於氧化鎂的熔點高達2800℃，具有一些特殊優異(yi)的性能，因此在先進陶瓷領域內(na)也(ye)相當吃(chi)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、白雲石碳化法、鎂鹽熱分解(jie)和菱美礦(kuang)熱分解(jie)法等。製備方麵，原材料源於礦(kuang)物或海水，從礦(kuang)物或海水中提取MgO，大多先製成氫氧化鎂或碳酸鎂，然後經煆燒分解(jie)成MgO，將這種MgO通過進一步化學處理(li)或熱處理(li)可得到高純MgO，如果(guo)要求具有高純度的MgO陶瓷，就不能采用加入添加劑的方法來促進燒結和晶粒長大，而(er)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(hen)多晶格缺陷(xian)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(hao)，它是一種光(guang)學各向同性體，具有較好(hao)的耐(nai)堿金屬蒸(zheng)氣腐蝕性、高熔點、高導熱性、較小的理(li)論密度、高絕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(fan)的應用，性能優於氧化鋁陶瓷，是一種很(hen)有前(qian)景的材料。

典型應用：是製備宇(yu)航器及火(huo)箭導彈(dan)的紅外窗口(kou)和整(zheng)流罩、高溫爐紅外窗口(kou)、高溫紅外光(guang)學裝(zhuang)置、光(guang)學濾光(guang)片和光(guang)學檢波器、高壓鈉燈發光(guang)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)能材料，它的發展從20世紀70年代就開始了(liao)。MgO泡沫陶瓷具有獨有的三維立(li)體網狀骨架結構，使其具有60%-90%的開孔率，可高效的清除(chu)金屬液中的大塊(kuai)雜物和大部(bu)分微小懸(xuan)浮夾(jia)雜物，具有高耐(nai)火(huo)度、高氣孔率、低熱傳導率、製造成本低、製備工藝(yi)簡(jian)單，具備良(liang)好(hao)的機械性能。在國(guo)內(na)北京大學的李文(wen)霞等人以氧化鎂為骨料，加入適量的ZrO2製備出(chu)氧化鎂部(bu)分穩定氧化鋯(gao)泡沫陶瓷過濾器，其在鎳(nie)基合(he)金單晶片生產中取得了(liao)很(hen)好(hao)的效果(guo)，填補(bu)了(liao)國(guo)內(na)的技術(shu)空白。

典型應用:

a、過濾器。利用濾餅效應、吸附(fu)效應和整(zheng)流效應，來過濾鎂合(he)金熔體中的雜質，提高過濾效率。

b、節能隔熱材料。可做窯(yao)爐內(na)襯(chen)，在航天航空行業中可隔熱保護航天器材。

c、吸聲材料。據研究，其降噪係數接近玻璃(li)棉，具有良(liang)好(hao)的應用前(qian)景。

d、催化劑載體材料。良(liang)好(hao)的吸附(fu)能力，可作為汽(qi)車尾氣淨(jing)化器載體廣泛(fan)應用。

e、食品及醫(yi)藥行業。用於醫(yi)藥行業中酶(mei)、疫苗、核酸等生理(li)活性物質的濃縮、分離、精製等，為食品安全做保障。

（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。一方麵，MgO陶瓷本身(shen)具有優越的介電性能（εr=9.1,tanδ＜1.6×10-6），是一種理(li)想的5G通訊用微波介質基板材料。

MgTiO3係微波介質陶瓷具有空間群R3的鈦鐵礦(kuang)結構，該材料因具有低tanδ、高頻率熱穩定性而(er)被研究並應用於陶瓷電容器和諧振(zhen)器。此外，MgTiO3具有應用於濾波器、通信天線、雷達、直接廣播(bo)衛星和微波頻率全球定位係統的潛力。

MgAl2O4呈尖晶石型結構，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(zhuang)甲、紅外窗、雷達罩等領域。不僅如此，MgAl2O4還有低εr的特點，也(ye)可用作微波介質陶瓷。采用微波燒結製備的MgAl2O4係陶瓷綜(zong)合(he)性能優良(liang)，可以滿足(zu)各個(ge)領域的使用要求。

（4）MgO陶瓷芯型

氧化鎂高溫性能好(hao)，用氧化鎂基陶瓷型芯腳(jiao)注(zhu)不鏽鋼(gang)鑄件時，即使澆(jiao)注(zhu)溫度高達1650℃，芯型材料不會與(yu)合(he)金發生反應，鑄件內(na)部(bu)表麵光(guang)潔(jie)度高，並且其屬於弱堿性耐(nai)火(huo)材料，能溶於磷酸和醋(cu)酸等有機酸溶液，易於芯性脫除(chu)，其不產生熱裂(lie)缺陷(xian)、目前(qian)對鎂基陶瓷芯型研究較少，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加快了(liao)晶界擴(kuo)散(san)，對晶粒有一定的細化作用，致密度與(yu)力學性能較好(hao)。

c、適量的MgO可以抑製晶界的快速移動，使得氣孔排(pai)出(chu)比較完(wan)全，陶瓷更加致密，透過率較高。

2、作為高性能陶瓷散(san)熱基板的燒結助劑

隨著高鐵、航空航天及軍工領域的大功(gong)率電子器件朝(chao)著高溫、高頻和高集成度等方向發展，高效散(san)熱成為迫(po)切需求。大功(gong)率器件通過陶瓷覆(fu)銅(tong)板實(shi)現與(yu)外界的熱交換(huan)。目前(qian)主流的陶瓷基板有Si3N4、AlN和Al2O3三種，都需要采用MgO作為燒結助劑。尤(you)其是對於綜(zong)合(he)性能的Si3N4陶瓷，為避免Al2O3作為助劑產生的晶格缺陷(xian)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(nai)磨(mo)陶瓷的燒結助劑

Al2O3和ZrO2都具有耐(nai)高溫、耐(nai)磨(mo)損(sun)和較好(hao)的生物相容性等特性。以ZrO2增韌Al2O3製備ZTA納(na)米(mi)複(fu)相陶瓷，可揚長避短，充分發揮其集成優勢，在航空航天、發動機耐(nai)磨(mo)部(bu)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(yu)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)勻沉澱法將MgO均(jun)勻地包覆(fu)在BaTiO3基陶瓷粉體表麵，能有效抑製晶粒長大，從而(er)獲(huo)得晶粒均(jun)勻的陶瓷，此細晶效應是由於晶界區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性和低介電損(sun)耗在作為相控陣中的移相器和微波頻率下的可調器件有非(fei)常好(hao)的應用前(qian)景。

由於目前(qian)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(zong)合(he)性能，成為鈦酸鍶鋇材料實(shi)現大規(gui)模應用必須(xu)解(jie)決的關鍵(jian)問題(ti)。

除(chu)了(liao)用稀土元素離子進行A位摻雜取代， MgO、MgTiO3、Mg2SiO4等化合(he)物加入到BST陶瓷和薄膜(mo)中也(ye)可以降低其介電常數和介電損(sun)耗。

5、摻雜在氧化鋅線性陶瓷

ZnO線性陶瓷電阻具有電阻率變化範圍大，通流密度大，非(fei)線性係數低，電阻溫度係數小的優點，廣泛(fan)應用於電力-電子、交通、通信及家(jia)用電器等方麵。傳統的ZnO複(fu)合(he)陶瓷仍存在許多問題(ti)，如結構均(jun)勻性差、工業生產重複(fu)率低、穩定性差、理(li)論研究不充分等

MgO的添加有助於改(gai)善ZnO陶瓷電阻的阻溫係數，適量的MgO可促進燒結，提高陶瓷的致密度，但(dan)過量添加反而(er)會使陶瓷致密度下降。