門頭溝氧化鎂是一種相當常(chang)見的堿性氧化物(wu)，是生產氫門頭溝氧化鎂和金屬鎂的主要原(yuan)料。在陶瓷材料運用中，由於氧化鎂的熔點高達2800℃，具有一些(xie)特殊(shu)優異(yi)的性能，因此在先進陶瓷領域內(na)也(ye)相當吃香，它可直(zhi)接燒結成氧化鎂陶瓷，也(ye)可作為添加劑(ji)使用。

氧化鎂的製備分為鹵水-氨水沉澱法、白雲石碳化法、鎂鹽(yan)熱分解和菱美礦(kuang)熱分解法等。製備方麵，原(yuan)材料源於礦(kuang)物(wu)或海水，從礦(kuang)物(wu)或海水中提取MgO，大多(duo)先製成氫氧化鎂或碳酸鎂，然後經煆燒分解成MgO，將這種MgO通過進一步化學(xue)處(chu)理(li)或熱處(chu)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(ji)的方法來(lai)促進燒結和晶粒長大，而是采用活化燒結的方法，即將Mg(OH)2在適當溫(wen)度下煆燒，得到具有很多(duo)晶格缺(que)陷的活性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，它是一種光(guang)學(xue)各向同(tong)性體(ti)，具有較好的耐堿金屬蒸氣腐蝕性、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)材料領域具有廣泛的應用，性能優於氧化鋁(lv)陶瓷，是一種很有前(qian)景的材料。

典型應用：是製備宇航器及火箭導彈(dan)的紅外窗口和整流罩(zhao)、高溫(wen)爐紅外窗口、高溫(wen)紅外光(guang)學(xue)裝置、光(guang)學(xue)濾光(guang)片和光(guang)學(xue)檢(jian)波器、高壓鈉(na)燈(deng)發光(guang)管(guan)和紅外探(tan)測(ce)器罩(zhao)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能材料，它的發展從20世紀70年(nian)代就開始了。MgO泡沫陶瓷具有獨(du)有的三維(wei)立體(ti)網狀(zhuang)骨(gu)架結構，使其具有60%-90%的開孔率，可高效的清(qing)除金屬液中的大塊雜物(wu)和大部分微小懸(xuan)浮(fu)夾(jia)雜物(wu)，具有高耐火度、高氣孔率、低熱傳導率、製造成本低、製備工藝簡單，具備良好的機械(xie)性能。在國內(na)北京大學(xue)的李文霞等人以氧化鎂為骨(gu)料，加入適量的ZrO2製備出(chu)氧化鎂部分穩定氧化鋯(gao)泡沫陶瓷過濾器，其在鎳基合(he)金單晶片生產中取得了很好的效果(guo)，填補(bu)了國內(na)的技術空白。

典型應用:

a、過濾器。利用濾餅(bing)效應、吸附(fu)效應和整流效應，來(lai)過濾鎂合(he)金熔體(ti)中的雜質，提高過濾效率。

b、節能隔熱材料。可做窯爐內(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(zao)係數接近玻璃棉，具有良好的應用前(qian)景。

d、催(cui)化劑(ji)載體(ti)材料。良好的吸附(fu)能力(li)，可作為汽(qi)車尾(wei)氣淨化器載體(ti)廣泛應用。

e、食品及醫藥行業。用於醫藥行業中酶、疫苗、核酸等生理(li)活性物(wu)質的濃(nong)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(wei)星通信技術的更新迭代，人們對於通信時頻(pin)段的要求越來(lai)越高，使得低介高Q陶瓷成為研究熱點。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)想的5G通訊用微波介質基板(ban)材料。

MgTiO3係微波介質陶瓷具有空間群(qun)R3的鈦鐵礦(kuang)結構，該材料因具有低tanδ、高頻(pin)率熱穩定性而被研究並應用於陶瓷電容器和諧(xie)振器。此外，MgTiO3具有應用於濾波器、通信天線、雷達、直(zhi)接廣播衛(wei)星和微波頻(pin)率全球定位係統的潛(qian)力(li)。

MgAl2O4呈(cheng)尖晶石型結構，具有高硬度、高熔點、高強度，且純MgAl2O4是透明的，可應用於透明裝甲(jia)、紅外窗、雷達罩(zhao)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係陶瓷綜合(he)性能優良，可以滿(man)足各個領域的使用要求。

（4）MgO陶瓷芯型

氧化鎂高溫(wen)性能好，用氧化鎂基陶瓷型芯腳(jiao)注(zhu)不鏽鋼鑄件時，即使澆注(zhu)溫(wen)度高達1650℃，芯型材料不會(hui)與合(he)金發生反(fan)應，鑄件內(na)部表麵光(guang)潔度高，並且其屬於弱(ruo)堿性耐火材料，能溶於磷酸和醋酸等有機酸溶液，易於芯性脫(tuo)除，其不產生熱裂缺(que)陷、目前(qian)對鎂基陶瓷芯型研究較少(shao)，具有很大的發展空間。

1、作為氧化鋁(lv)陶瓷的燒結劑(ji)

氧化鎂作為常(chang)見的燒結助劑(ji)，對氧化鋁(lv)陶瓷有以下影響(xiang)：

a、添加適量MgO可以降低氧化鋁(lv)陶瓷的燒結溫(wen)度，抑製晶粒長大，提高致密度。

b、添加MgO，Mg加快了晶界(jie)擴散(san)，對晶粒有一定的細化作用，致密度與力(li)學(xue)性能較好。

c、適量的MgO可以抑製晶界(jie)的快速(su)移動，使得氣孔排出(chu)比較完全，陶瓷更加致密，透過率較高。

2、作為高性能陶瓷散(san)熱基板(ban)的燒結助劑(ji)

隨著高鐵、航空航天及軍(jun)工領域的大功率電子器件朝著高溫(wen)、高頻(pin)和高集成度等方向發展，高效散(san)熱成為迫切需求。大功率器件通過陶瓷覆銅板(ban)實現與外界(jie)的熱交換(huan)。目前(qian)主流的陶瓷基板(ban)有Si3N4、AlN和Al2O3三種，都需要采用MgO作為燒結助劑(ji)。尤(you)其是對於綜合(he)性能的Si3N4陶瓷，為避免Al2O3作為助劑(ji)產生的晶格缺(que)陷增加聲子散(san)射(she)，MgO成為製備高導熱Si3N4陶瓷的燒結助劑(ji)，其使用量約(yue)為3%。

3、作為ZTA耐磨陶瓷的燒結助劑(ji)

Al2O3和ZrO2都具有耐高溫(wen)、耐磨損和較好的生物(wu)相容性等特性。以ZrO2增韌Al2O3製備ZTA納米(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、發動機耐磨部件及人工股(gu)骨(gu)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其在Al2O3中類似，其使用量約(yue)為2%。

4、作為鐵電陶瓷添加劑(ji)

（1）添加到BaTiO3基陶瓷中

采用均勻沉澱法將MgO均勻地包覆在BaTiO3基陶瓷粉體(ti)表麵，能有效抑製晶粒長大，從而獲得晶粒均勻的陶瓷，此細晶效應是由於晶界(jie)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耗(hao)在作為相控陣中的移相器和微波頻(pin)率下的可調器件有非常(chang)好的應用前(qian)景。

由於目前(qian)的各種鐵電材料均存(cun)在某些(xie)方麵的不足，通過各種手段提高其綜合(he)性能，成為鈦酸鍶鋇材料實現大規模(mo)應用必須解決(jue)的關鍵(jian)問題(ti)。

除了用稀土元(yuan)素(su)離子進行A位摻雜取代， MgO、MgTiO3、Mg2SiO4等化合(he)物(wu)加入到BST陶瓷和薄膜中也(ye)可以降低其介電常(chang)數和介電損耗(hao)。

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，非線性係數低，電阻溫(wen)度係數小的優點，廣泛應用於電力(li)-電子、交通、通信及家用電器等方麵。傳統的ZnO複(fu)合(he)陶瓷仍(reng)存(cun)在許多(duo)問題(ti)，如結構均勻性差、工業生產重複(fu)率低、穩定性差、理(li)論研究不充分等

MgO的添加有助於改善(shan)ZnO陶瓷電阻的阻溫(wen)係數，適量的MgO可促進燒結，提高陶瓷的致密度，但過量添加反(fan)而會(hui)使陶瓷致密度下降。