欽州氧化鎂（MgO）是一種白色精(jing)細(xi)陶瓷粉(fen)末，除了可以自身燒(shao)結製成MgO陶瓷，還可以與其(qi)他化合物(wu)合成、複合或者作為添加劑，製成高性(xing)能陶瓷或晶體。MgO的典(dian)型應用場(chang)景(jing)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(hong)外透過率、良好的化學穩(wen)定性(xing)和較(jiao)低的發射率等優點，是一種高性(xing)能紅(hong)外窗(chuang)口和傳(chuan)感器保(bao)護(hu)材料等[1]。
2. MgAl2O4透明陶瓷
MgAl2O4透明陶瓷具有幾乎(hu)覆(fu)蓋紫(zi)外到紅(hong)外區域（190nm＜λ＜6000nm）的優良光學透過率，還具有高硬(ying)度、高強度、耐高溫、低輻射率、耐砂蝕雨蝕和抗衝擊等優點，已在透明裝甲、導彈窗(chuang)口和整流罩等領域實現廣泛應用[2]。MgAl2O4由MgO（規格：GFS-1）和Al2O3按(an)化學計(ji)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(hong)外區域工作的無源調Q固態激(ji)光器的有效材料，通(tong)過它(ta)的被(bei)動調Q作用產生的高峰值功率脈衝激(ji)光具有人眼傷害小(xiao)、穿透能力強、傳(chuan)輸(shu)損耗(hao)小(xiao)和光電對抗能力強等特(te)點，可廣泛應用於空間光通(tong)信、戰場(chang)快速(su)測距以及無人設備的激(ji)光雷(lei)達(da)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(hu)抑製晶粒(li)生長，可製備出力學性(xing)能高於單相，光學透過率不(bu)遜(xun)於單相的MgO-Y2O3複相陶瓷，可用於製造透明裝甲、導彈頭罩、高溫觀(guan)察窗(chuang)口以及航空窗(chuang)口等[4]。在MgO-Y2O3複相陶瓷中MgO與Y2O3的體積比通(tong)常(chang)為1:1，換算成質量MgO大約占比為41.7%。
5. MgO係微波(bo)介質陶瓷
隨著移動通(tong)信，衛星(xing)通(tong)信技術(shu)的更新迭代(dai)，人們對於通(tong)信時頻段的要求(qiu)越(yue)來越(yue)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(yue)的介電性(xing)能（εr=9.1,tanδ＜1.6×10-6），是一種理想的5G通(tong)訊(xun)用微波(bo)介質基板材料[5]。另一方麵，MgO-TiO2係（主要為MgTiO3）微波(bo)介質陶瓷由於具有優異的介電性(xing)能，在諧(xie)振器和濾波(bo)器等電子(zi)元(yuan)器件中有著重(zhong)要的應用前景(jing)。MgTiO3由MgO（規格：GFS-2）和TiO2按(an)化學計(ji)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(shao)結助(zhu)劑
隨著高鐵、航空航天及軍工領域的大功率電子(zi)器件朝(chao)著高溫、高頻和高集成度等方向發展，高效散熱成為迫(po)切需求(qiu)。大功率器件通(tong)過陶瓷覆(fu)銅(tong)板實現與外界(jie)的熱交換。目前主流的陶瓷基板有Si3N4、AlN和Al2O3三種，都需要采用MgO（規格：GFS-1）作為燒(shao)結助(zhu)劑。尤其(qi)是對於綜合性(xing)能的Si3N4陶瓷，為避免Al2O3作為助(zhu)劑產生的晶格缺(que)陷(xian)增加聲子(zi)散射，MgO（規格：GFS-1）成為製備高導熱Si3N4陶瓷的燒(shao)結助(zhu)劑，其(qi)使用量約為3%。
2. MgAl2O4透明陶瓷
MgAl2O4透明陶瓷具有幾乎(hu)覆(fu)蓋紫(zi)外到紅(hong)外區域（190nm＜λ＜6000nm）的優良光學透過率，還具有高硬(ying)度、高強度、耐高溫、低輻射率、耐砂蝕雨蝕和抗衝擊等優點，已在透明裝甲、導彈窗(chuang)口和整流罩等領域實現廣泛應用[2]。MgAl2O4由MgO（規格：GFS-1）和Al2O3按(an)化學計(ji)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(hong)外區域工作的無源調Q固態激(ji)光器的有效材料，通(tong)過它(ta)的被(bei)動調Q作用產生的高峰值功率脈衝激(ji)光具有人眼傷害小(xiao)、穿透能力強、傳(chuan)輸(shu)損耗(hao)小(xiao)和光電對抗能力強等特(te)點，可廣泛應用於空間光通(tong)信、戰場(chang)快速(su)測距以及無人設備的激(ji)光雷(lei)達(da)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(hu)抑製晶粒(li)生長，可製備出力學性(xing)能高於單相，光學透過率不(bu)遜(xun)於單相的MgO-Y2O3複相陶瓷，可用於製造透明裝甲、導彈頭罩、高溫觀(guan)察窗(chuang)口以及航空窗(chuang)口等[4]。在MgO-Y2O3複相陶瓷中MgO與Y2O3的體積比通(tong)常(chang)為1:1，換算成質量MgO大約占比為41.7%。
5. MgO係微波(bo)介質陶瓷
隨著移動通(tong)信，衛星(xing)通(tong)信技術(shu)的更新迭代(dai)，人們對於通(tong)信時頻段的要求(qiu)越(yue)來越(yue)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(yue)的介電性(xing)能（εr=9.1,tanδ＜1.6×10-6），是一種理想的5G通(tong)訊(xun)用微波(bo)介質基板材料[5]。另一方麵，MgO-TiO2係（主要為MgTiO3）微波(bo)介質陶瓷由於具有優異的介電性(xing)能，在諧(xie)振器和濾波(bo)器等電子(zi)元(yuan)器件中有著重(zhong)要的應用前景(jing)[6]。MgTiO3由MgO（規格：GFS-2）和TiO2按(an)化學計(ji)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(shao)結助(zhu)劑
隨著高鐵、航空航天及軍工領域的大功率電子(zi)器件朝(chao)著高溫、高頻和高集成度等方向發展，高效散熱成為迫(po)切需求(qiu)。大功率器件通(tong)過陶瓷覆(fu)銅(tong)板實現與外界(jie)的熱交換。目前主流的陶瓷基板有Si3N4、AlN和Al2O3三種，都需要采用MgO（規格：GFS-1）作為燒(shao)結助(zhu)劑。尤其(qi)是對於綜合性(xing)能的Si3N4陶瓷，為避免Al2O3作為助(zhu)劑產生的晶格缺(que)陷(xian)增加聲子(zi)散射，MgO（規格：GFS-1）成為製備高導熱Si3N4陶瓷的燒(shao)結助(zhu)劑，其(qi)使用量約為3%。
2. 作為Al2O3、YAG和AlON等透明陶瓷的燒(shao)結助(zhu)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)定和優異的光學透過性(xing)，廣泛用於照明、光學與醫用儀器、裝甲和紅(hong)外探測等諸多(duo)領域。MgO（規格：GFS-1）作為助(zhu)劑可以顯著降低固相反應溫度，拖拽晶界(jie)遷(qian)移速(su)度，排出氣孔，促進致密化；通(tong)過釘紮效應抑製晶界(jie)遷(qian)移，避免晶粒(li)異常(chang)長大，優化力學性(xing)能。MgO在此類透明陶瓷中的添加量比較(jiao)低（<1%），但其(qi)分散性(xing)卻(que)非常(chang)重(zhong)要。
3. 作為ZTA耐磨陶瓷的燒(shao)結助(zhu)劑
Al2O3和ZrO2都具有耐高溫、耐磨損和較(jiao)好的生物(wu)相容性(xing)等特(te)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(hui)其(qi)集成優勢，在航空航天、發動機耐磨部件及人工股骨(gu)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(li)細(xi)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(ji)光器中的NCPM倍頻、混頻和光參量振蕩（OPO）的應用中有其(qi)獨(du)有的優勢，被(bei)廣泛地應用於光參量振蕩、光參量放大（OPA）、準相位匹(pi)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(tong)常(chang)低於5mol%，換算成質量約低於1.4%。
