秦皇島氧化鎂（MgO）是一種白(bai)色精(jing)細陶瓷粉末，除(chu)了(liao)可以自(zi)身燒結(jie)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的典型應用場(chang)景如下：
一、作為主要成分的典型應用
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(yi)的力學性(xing)能、較(jiao)高的紅外(wai)透過(guo)率、良好(hao)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)能紅外(wai)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(fu)蓋紫外(wai)到紅外(wai)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(sha)蝕(shi)雨蝕(shi)和抗(kang)衝擊(ji)等優點，已在透明裝甲(jia)、導彈窗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+摻雜的鎂鋁尖晶石(Co:MgAl2O4)晶體是用於近(jin)紅外(wai)區域工作的無源調(diao)Q固(gu)態激光器(qi)的有效材料，通過(guo)它的被(bei)動調(diao)Q作用產生的高峰值(zhi)功(gong)率脈(mai)衝激光具有人眼傷害小(xiao)、穿透能力強、傳輸(shu)損耗小(xiao)和光電對(dui)抗(kang)能力強等特點，可廣泛應用於空間光通信(xin)、戰(zhan)場(chang)快速測距以及無人設備的激光雷(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(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”來相互抑製晶粒生長，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，可用於製造透明裝甲(jia)、導彈頭罩、高溫觀察(cha)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係微波介質陶瓷
隨著移動通信(xin)，衛星通信(xin)技術的更新迭代(dai)，人們對(dui)於通信(xin)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(jiu)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通訊用微波介質基板(ban)材料[5]。另一方麵，MgO-TiO2係（主要為MgTiO3）微波介質陶瓷由於具有優異(yi)的介電性(xing)能，在諧振(zhen)器(qi)和濾(lv)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、作為添加劑的典型應用
1. 作為高性(xing)能陶瓷散(san)熱基板(ban)的燒結(jie)助(zhu)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(chao)著高溫、高頻和高集成度等方向發展，高效散(san)熱成為迫切需求。大功(gong)率器(qi)件通過(guo)陶瓷覆(fu)銅板(ban)實現與外(wai)界(jie)的熱交(jiao)換。目(mu)前主流的陶瓷基板(ban)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(dui)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(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(fu)蓋紫外(wai)到紅外(wai)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(sha)蝕(shi)雨蝕(shi)和抗(kang)衝擊(ji)等優點，已在透明裝甲(jia)、導彈窗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+摻雜的鎂鋁尖晶石(Co:MgAl2O4)晶體是用於近(jin)紅外(wai)區域工作的無源調(diao)Q固(gu)態激光器(qi)的有效材料，通過(guo)它的被(bei)動調(diao)Q作用產生的高峰值(zhi)功(gong)率脈(mai)衝激光具有人眼傷害小(xiao)、穿透能力強、傳輸(shu)損耗小(xiao)和光電對(dui)抗(kang)能力強等特點，可廣泛應用於空間光通信(xin)、戰(zhan)場(chang)快速測距以及無人設備的激光雷(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(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”來相互抑製晶粒生長，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，可用於製造透明裝甲(jia)、導彈頭罩、高溫觀察(cha)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係微波介質陶瓷
隨著移動通信(xin)，衛星通信(xin)技術的更新迭代(dai)，人們對(dui)於通信(xin)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(jiu)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通訊用微波介質基板(ban)材料[5]。另一方麵，MgO-TiO2係（主要為MgTiO3）微波介質陶瓷由於具有優異(yi)的介電性(xing)能，在諧振(zhen)器(qi)和濾(lv)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、作為添加劑的典型應用
1. 作為高性(xing)能陶瓷散(san)熱基板(ban)的燒結(jie)助(zhu)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(chao)著高溫、高頻和高集成度等方向發展，高效散(san)熱成為迫切需求。大功(gong)率器(qi)件通過(guo)陶瓷覆(fu)銅板(ban)實現與外(wai)界(jie)的熱交(jiao)換。目(mu)前主流的陶瓷基板(ban)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(dui)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(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，都具有力學性(xing)能好(hao)、化學性(xing)質穩(wen)定和優異(yi)的光學透過(guo)性(xing)，廣泛用於照明、光學與醫用儀(yi)器(qi)、裝甲(jia)和紅外(wai)探測等諸(zhu)多領域。MgO（規格：GFS-1）作為助(zhu)劑可以顯著(zhu)降(jiang)低固(gu)相反應溫度，拖拽晶界(jie)遷移速度，排出氣孔，促進致密化；通過(guo)釘紮效應抑製晶界(jie)遷移，避免晶粒異(yi)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(qi)分散(san)性(xing)卻非常重要。
3. 作為ZTA耐磨(mo)陶瓷的燒結(jie)助(zhu)劑
Al2O3和ZrO2都具有耐高溫、耐磨(mo)損和較(jiao)好(hao)的生物(wu)相容性(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(chong)分發揮(hui)其(qi)集成優勢，在航空航天、發動機耐磨(mo)部件及人工股(gu)骨球(qiu)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、混頻和光參量振(zhen)蕩（OPO）的應用中有其(qi)獨有的優勢，被(bei)廣泛地應用於光參量振(zhen)蕩、光參量放大（OPA）、準相位匹配及集成光波導中[12]。使用99.995%高純MgO（規格：CGC-1）的摻入可以調(diao)控(kong)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%。
