南京氧化鎂（MgO）是一種白色精(jing)細陶瓷粉末(mo)，除了(liao)可以自身(shen)燒結(jie)製成MgO陶瓷，還(huai)可以與其(qi)他(ta)化合物合成、複合或(huo)者作為添加劑，製成高性能陶瓷或(huo)晶體。MgO的典型(xing)應用場景如(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(yi)的力學(xue)性能、較高的紅外透過率、良(liang)好的化學(xue)穩定性和較低的發射率等優點，是一種高性能紅外窗口和傳感器(qi)保護材料等[1]。
2. MgAl2O4透明陶瓷
MgAl2O4透明陶瓷具有幾(ji)乎覆蓋(gai)紫外到(dao)紅外區域（190nm＜λ＜6000nm）的優良(liang)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(sha)蝕(shi)雨(yu)蝕(shi)和抗衝(chong)擊等優點，已在透明裝甲(jia)、導彈窗口和整流(liu)罩等領域實現廣(guang)泛應用[2]。MgAl2O4由MgO（規格：GFS-1）和Al2O3按化學(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)晶體是用於近紅外區域工作的無源調Q固(gu)態激光器(qi)的有效材料，通過它的被動調Q作用產生的高峰值功率脈衝(chong)激光具有人眼傷害(hai)小(xiao)、穿透能力強、傳輸損耗(hao)小(xiao)和光電對抗能力強等特(te)點，可廣(guang)泛應用於空間光通信、戰(zhan)場快(kuai)速測(ce)距以及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。
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(zao)透明裝甲(jia)、導彈頭罩、高溫觀察窗口以及航空窗口等[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(wei)波(bo)介質陶瓷
隨著移動通信，衛(wei)星(xing)通信技術的更新迭代(dai)，人們對於通信時頻段的要求越(yue)來越(yue)高，使得低介高Q陶瓷成為研(yan)究熱(re)點。一方麵，MgO陶瓷本身(shen)具有優越(yue)的介電性能（εr=9.1,tanδ＜1.6×10-6），是一種理(li)想的5G通訊(xun)用微(wei)波(bo)介質基板材料[5]。另一方麵，MgO-TiO2係（主要為MgTiO3）微(wei)波(bo)介質陶瓷由於具有優異(yi)的介電性能，在諧振器(qi)和濾(lv)波(bo)器(qi)等電子元器(qi)件中有著重(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(re)基板的燒結(jie)助(zhu)劑
隨著高鐵、航空航天及軍(jun)工領域的大功率電子器(qi)件朝著高溫、高頻和高集成度等方向發展，高效散(san)熱(re)成為迫切(qie)需求。大功率器(qi)件通過陶瓷覆銅(tong)板實現與外界的熱(re)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(jie)助(zhu)劑。尤其(qi)是對於綜合性能的Si3N4陶瓷，為避免Al2O3作為助(zhu)劑產生的晶格缺(que)陷增加聲子散(san)射，MgO（規格：GFS-1）成為製備高導熱(re)Si3N4陶瓷的燒結(jie)助(zhu)劑，其(qi)使用量約為3%。
2. MgAl2O4透明陶瓷
MgAl2O4透明陶瓷具有幾(ji)乎覆蓋(gai)紫外到(dao)紅外區域（190nm＜λ＜6000nm）的優良(liang)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(sha)蝕(shi)雨(yu)蝕(shi)和抗衝(chong)擊等優點，已在透明裝甲(jia)、導彈窗口和整流(liu)罩等領域實現廣(guang)泛應用[2]。MgAl2O4由MgO（規格：GFS-1）和Al2O3按化學(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)晶體是用於近紅外區域工作的無源調Q固(gu)態激光器(qi)的有效材料，通過它的被動調Q作用產生的高峰值功率脈衝(chong)激光具有人眼傷害(hai)小(xiao)、穿透能力強、傳輸損耗(hao)小(xiao)和光電對抗能力強等特(te)點，可廣(guang)泛應用於空間光通信、戰(zhan)場快(kuai)速測(ce)距以及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。
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(zao)透明裝甲(jia)、導彈頭罩、高溫觀察窗口以及航空窗口等[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(wei)波(bo)介質陶瓷
隨著移動通信，衛(wei)星(xing)通信技術的更新迭代(dai)，人們對於通信時頻段的要求越(yue)來越(yue)高，使得低介高Q陶瓷成為研(yan)究熱(re)點。一方麵，MgO陶瓷本身(shen)具有優越(yue)的介電性能（εr=9.1,tanδ＜1.6×10-6），是一種理(li)想的5G通訊(xun)用微(wei)波(bo)介質基板材料[5]。另一方麵，MgO-TiO2係（主要為MgTiO3）微(wei)波(bo)介質陶瓷由於具有優異(yi)的介電性能，在諧振器(qi)和濾(lv)波(bo)器(qi)等電子元器(qi)件中有著重(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(re)基板的燒結(jie)助(zhu)劑
隨著高鐵、航空航天及軍(jun)工領域的大功率電子器(qi)件朝著高溫、高頻和高集成度等方向發展，高效散(san)熱(re)成為迫切(qie)需求。大功率器(qi)件通過陶瓷覆銅(tong)板實現與外界的熱(re)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(jie)助(zhu)劑。尤其(qi)是對於綜合性能的Si3N4陶瓷，為避免Al2O3作為助(zhu)劑產生的晶格缺(que)陷增加聲子散(san)射，MgO（規格：GFS-1）成為製備高導熱(re)Si3N4陶瓷的燒結(jie)助(zhu)劑，其(qi)使用量約為3%。
2. 作為Al2O3、YAG和AlON等透明陶瓷的燒結(jie)助(zhu)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(yi)的光學(xue)透過性，廣(guang)泛用於照明、光學(xue)與醫(yi)用儀(yi)器(qi)、裝甲(jia)和紅外探測(ce)等諸多(duo)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(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(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(qi)分散(san)性卻非(fei)常重(zhong)要。
3. 作為ZTA耐磨陶瓷的燒結(jie)助(zhu)劑
Al2O3和ZrO2都具有耐高溫、耐磨損和較好的生物相容性等特(te)性。以ZrO2增韌Al2O3製備ZTA納米複相陶瓷，可揚長避短，充分發揮其(qi)集成優勢，在航空航天、發動機耐磨部件及人工股(gu)骨球(qiu)頭等方麵具有重(zhong)要應用。MgO（規格：GFS-1）在ZTA陶瓷中的致密化及晶粒細化機製與其(qi)在Al2O3中類似，其(qi)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(hun)頻和光參量振蕩(dang)（OPO）的應用中有其(qi)獨有的優勢，被廣(guang)泛地應用於光參量振蕩(dang)、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(qi)摻雜量通常低於5mol%，換算成質量約低於1.4%。
