門頭溝氧化鎂（MgO）是一種白色(se)精細陶瓷粉末，除了可以自身燒結製成MgO陶瓷，還可以與其他化合(he)物(wu)合(he)成、複合(he)或者作為添加劑，製成高性(xing)能陶瓷或晶體。MgO的典(dian)型應用場(chang)景如下：
一、作為主要成分的典(dian)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、優異的力學性(xing)能、較(jiao)高的紅外透過(guo)率、良好的化學穩(wen)定(ding)性(xing)和較(jiao)低的發射率等優點(dian)，是一種高性(xing)能紅外窗(chuang)口和傳(chuan)感(gan)器保(bao)護材(cai)料等[1]。
2. MgAl2O4透明陶瓷
MgAl2O4透明陶瓷具有幾(ji)乎(hu)覆(fu)蓋(gai)紫外到紅外區域（190nm＜λ＜6000nm）的優良光學透過(guo)率，還具有高硬度、高強度、耐高溫、低輻射率、耐砂蝕雨蝕和抗(kang)衝擊(ji)等優點(dian)，已在透明裝甲、導彈窗(chuang)口和整流(liu)罩等領域實(shi)現廣泛應用[2]。MgAl2O4由MgO（規格：GFS-1）和Al2O3按化學計量比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(lv)尖晶石(Co:MgAl2O4)晶體是用於近(jin)紅外區域工作的無源(yuan)調(diao)Q固(gu)態激光器的有效材(cai)料，通過(guo)它的被(bei)動調(diao)Q作用產生的高峰值功率脈(mai)衝激光具有人眼(yan)傷害小、穿透能力強、傳(chuan)輸損耗小和光電對抗(kang)能力強等特點(dian)，可廣泛應用於空間光通信、戰場(chang)快速測距以及(ji)無人設備的激光雷達等領域。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(jin)。
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”來相互抑(yi)製晶粒(li)生長，可製備出力學性(xing)能高於單相，光學透過(guo)率不(bu)遜於單相的MgO-Y2O3複相陶瓷，可用於製造(zao)透明裝甲、導彈頭罩、高溫觀(guan)察窗(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，衛星(xing)通信技(ji)術的更(geng)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(jiu)熱點(dian)。一方麵，MgO陶瓷本身具有優越的介電性(xing)能（εr=9.1,tanδ＜1.6×10-6），是一種理想的5G通訊用微波介質基板材(cai)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(xing)能，在諧振(zhen)器和濾波器等電子(zi)元器件中有著重(zhong)要的應用前(qian)景。MgTiO3由MgO（規格：GFS-2）和TiO2按化學計量比1:1反應而成，MgO質量占比為33.3%。
二、作為添加劑的典(dian)型應用
1. 作為高性(xing)能陶瓷散熱基板的燒結助劑
隨著高鐵、航空航天及(ji)軍工領域的大功率電子(zi)器件朝著高溫、高頻和高集成度等方向(xiang)發展，高效散熱成為迫切需求。大功率器件通過(guo)陶瓷覆(fu)銅板實(shi)現與外界的熱交換。目前(qian)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）作為燒結助劑。尤(you)其是對於綜(zong)合(he)性(xing)能的Si3N4陶瓷，為避免Al2O3作為助劑產生的晶格缺陷增加聲子(zi)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(hu)覆(fu)蓋(gai)紫外到紅外區域（190nm＜λ＜6000nm）的優良光學透過(guo)率，還具有高硬度、高強度、耐高溫、低輻射率、耐砂蝕雨蝕和抗(kang)衝擊(ji)等優點(dian)，已在透明裝甲、導彈窗(chuang)口和整流(liu)罩等領域實(shi)現廣泛應用[2]。MgAl2O4由MgO（規格：GFS-1）和Al2O3按化學計量比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(lv)尖晶石(Co:MgAl2O4)晶體是用於近(jin)紅外區域工作的無源(yuan)調(diao)Q固(gu)態激光器的有效材(cai)料，通過(guo)它的被(bei)動調(diao)Q作用產生的高峰值功率脈(mai)衝激光具有人眼(yan)傷害小、穿透能力強、傳(chuan)輸損耗小和光電對抗(kang)能力強等特點(dian)，可廣泛應用於空間光通信、戰場(chang)快速測距以及(ji)無人設備的激光雷達等領域。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(jin)。
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”來相互抑(yi)製晶粒(li)生長，可製備出力學性(xing)能高於單相，光學透過(guo)率不(bu)遜於單相的MgO-Y2O3複相陶瓷，可用於製造(zao)透明裝甲、導彈頭罩、高溫觀(guan)察窗(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，衛星(xing)通信技(ji)術的更(geng)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(jiu)熱點(dian)。一方麵，MgO陶瓷本身具有優越的介電性(xing)能（εr=9.1,tanδ＜1.6×10-6），是一種理想的5G通訊用微波介質基板材(cai)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(xing)能，在諧振(zhen)器和濾波器等電子(zi)元器件中有著重(zhong)要的應用前(qian)景[6]。MgTiO3由MgO（規格：GFS-2）和TiO2按化學計量比1:1反應而成，MgO質量占比為33.3%。
二、作為添加劑的典(dian)型應用
1. 作為高性(xing)能陶瓷散熱基板的燒結助劑
隨著高鐵、航空航天及(ji)軍工領域的大功率電子(zi)器件朝著高溫、高頻和高集成度等方向(xiang)發展，高效散熱成為迫切需求。大功率器件通過(guo)陶瓷覆(fu)銅板實(shi)現與外界的熱交換。目前(qian)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）作為燒結助劑。尤(you)其是對於綜(zong)合(he)性(xing)能的Si3N4陶瓷，為避免Al2O3作為助劑產生的晶格缺陷增加聲子(zi)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，都具有力學性(xing)能好、化學性(xing)質穩(wen)定(ding)和優異的光學透過(guo)性(xing)，廣泛用於照(zhao)明、光學與醫用儀(yi)器、裝甲和紅外探測等諸多領域。MgO（規格：GFS-1）作為助劑可以顯著降低固(gu)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(guo)釘紮效應抑(yi)製晶界遷移，避免晶粒(li)異常長大，優化力學性(xing)能。MgO在此(ci)類透明陶瓷中的添加量比較(jiao)低（<1%），但(dan)其分散性(xing)卻非常重(zhong)要。
3. 作為ZTA耐磨陶瓷的燒結助劑
Al2O3和ZrO2都具有耐高溫、耐磨損和較(jiao)好的生物(wu)相容(rong)性(xing)等特性(xing)。以ZrO2增韌Al2O3製備ZTA納米複相陶瓷，可揚長避短，充分發揮其集成優勢，在航空航天、發動機耐磨部件及(ji)人工股骨球(qiu)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(ji)晶粒(li)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，在激光器中的NCPM倍頻、混(hun)頻和光參量振(zhen)蕩(dang)（OPO）的應用中有其獨有的優勢，被(bei)廣泛地應用於光參量振(zhen)蕩(dang)、光參量放大（OPA）、準相位(wei)匹配(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，其摻雜量通常低於5mol%，換算成質量約低於1.4%。
