開封氧化鎂（MgO）是一種白色精(jing)細(xi)陶瓷粉末，除了可以自身(shen)燒結製成MgO陶瓷，還(huai)可以與其他化合物合成、複合或者(zhe)作為添加劑，製成高性能陶瓷或晶體。MgO的典型(xing)應用場(chang)景如(ru)下：
一、作為主要成分的典型(xing)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、較高的紅外(wai)透過率、良好的化學(xue)穩定性和較低的發射率等優點，是一種高性能紅外(wai)窗口(kou)和傳感(gan)器(qi)保護(hu)材料(liao)等[1]。
2. MgAl2O4透明陶瓷
MgAl2O4透明陶瓷具有幾乎覆蓋(gai)紫外(wai)到紅外(wai)區域（190nm＜λ＜6000nm）的優良光學(xue)透過率，還(huai)具有高硬度、高強度、耐高溫、低輻射率、耐砂蝕(shi)雨蝕(shi)和抗衝擊等優點，已(yi)在透明裝(zhuang)甲(jia)、導彈窗口(kou)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(an)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+摻雜的鎂鋁尖晶石(Co:MgAl2O4)晶體是用於近紅外(wai)區域工作的無源調Q固態激光器(qi)的有效材料(liao)，通過它(ta)的被動調Q作用產生(sheng)的高峰值(zhi)功(gong)率脈衝激光具有人眼傷害(hai)小、穿透能力強、傳輸損耗小和光電對抗能力強等特(te)點，可廣泛應用於空間光通信(xin)、戰場(chang)快速測距以及無人設(she)備的激光雷(lei)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(hu)抑製晶粒生(sheng)長，可製備出力學(xue)性能高於單相，光學(xue)透過率不遜於單相的MgO-Y2O3複相陶瓷，可用於製造透明裝(zhuang)甲(jia)、導彈頭罩、高溫觀察(cha)窗口(kou)以及航空窗口(kou)等[4]。在MgO-Y2O3複相陶瓷中MgO與Y2O3的體積比通常為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)技術的更新迭代(dai)，人們對於通信(xin)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(ben)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(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的介電性能，在諧振器(qi)和濾波器(qi)等電子(zi)元器(qi)件中有著重要的應用前景。MgTiO3由MgO（規格：GFS-2）和TiO2按(an)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(xing)應用
1. 作為高性能陶瓷散(san)熱基(ji)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(zi)器(qi)件朝著高溫、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(gong)率器(qi)件通過陶瓷覆銅板(ban)實(shi)現(xian)與外(wai)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）作為燒結助劑。尤其是對於綜(zong)合性能的Si3N4陶瓷，為避免Al2O3作為助劑產生(sheng)的晶格缺陷增加聲子(zi)散(san)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透明陶瓷具有幾乎覆蓋(gai)紫外(wai)到紅外(wai)區域（190nm＜λ＜6000nm）的優良光學(xue)透過率，還(huai)具有高硬度、高強度、耐高溫、低輻射率、耐砂蝕(shi)雨蝕(shi)和抗衝擊等優點，已(yi)在透明裝(zhuang)甲(jia)、導彈窗口(kou)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(an)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+摻雜的鎂鋁尖晶石(Co:MgAl2O4)晶體是用於近紅外(wai)區域工作的無源調Q固態激光器(qi)的有效材料(liao)，通過它(ta)的被動調Q作用產生(sheng)的高峰值(zhi)功(gong)率脈衝激光具有人眼傷害(hai)小、穿透能力強、傳輸損耗小和光電對抗能力強等特(te)點，可廣泛應用於空間光通信(xin)、戰場(chang)快速測距以及無人設(she)備的激光雷(lei)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(hu)抑製晶粒生(sheng)長，可製備出力學(xue)性能高於單相，光學(xue)透過率不遜於單相的MgO-Y2O3複相陶瓷，可用於製造透明裝(zhuang)甲(jia)、導彈頭罩、高溫觀察(cha)窗口(kou)以及航空窗口(kou)等[4]。在MgO-Y2O3複相陶瓷中MgO與Y2O3的體積比通常為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)技術的更新迭代(dai)，人們對於通信(xin)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(ben)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(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的介電性能，在諧振器(qi)和濾波器(qi)等電子(zi)元器(qi)件中有著重要的應用前景[6]。MgTiO3由MgO（規格：GFS-2）和TiO2按(an)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(xing)應用
1. 作為高性能陶瓷散(san)熱基(ji)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(zi)器(qi)件朝著高溫、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(gong)率器(qi)件通過陶瓷覆銅板(ban)實(shi)現(xian)與外(wai)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）作為燒結助劑。尤其是對於綜(zong)合性能的Si3N4陶瓷，為避免Al2O3作為助劑產生(sheng)的晶格缺陷增加聲子(zi)散(san)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、化學(xue)性質穩定和優異的光學(xue)透過性，廣泛用於照(zhao)明、光學(xue)與醫(yi)用儀器(qi)、裝(zhuang)甲(jia)和紅外(wai)探(tan)測等諸(zhu)多(duo)領域。MgO（規格：GFS-1）作為助劑可以顯著降低固相反應溫度，拖(tuo)拽(zhuai)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，避免晶粒異常長大，優化力學(xue)性能。MgO在此(ci)類透明陶瓷中的添加量比較低（<1%），但其分散(san)性卻非常重要。
3. 作為ZTA耐磨(mo)陶瓷的燒結助劑
Al2O3和ZrO2都具有耐高溫、耐磨(mo)損和較好的生(sheng)物相容性等特(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(mo)部(bu)件及人工股(gu)骨球頭等方麵具有重要應用。MgO（規格：GFS-1）在ZTA陶瓷中的致密化及晶粒細(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、混頻和光參量振蕩（OPO）的應用中有其獨有的優勢，被廣泛地應用於光參量振蕩、光參量放大（OPA）、準(zhun)相位匹(pi)配及集成光波導中[12]。使用99.995%高純MgO（規格：CGC-1）的摻入可以調控(kong)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%。
