唐山氧化鎂（MgO）是一種白(bai)色精(jing)細陶瓷粉末，除了可以自身(shen)燒結(jie)製成MgO陶瓷，還可以與其(qi)他化合(he)物(wu)合(he)成、複合(he)或者(zhe)作為添加劑，製成高性(xing)能陶瓷或晶體。MgO的典型應用場景如下：
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、優異的力學性(xing)能、較(jiao)高的紅(hong)外(wai)透過率、良(liang)好(hao)的化學穩(wen)定性(xing)和較(jiao)低的發射率等優點(dian)，是一種高性(xing)能紅(hong)外(wai)窗口和傳感器保護材料等[1]。
2. MgAl2O4透明陶瓷
MgAl2O4透明陶瓷具有幾乎覆蓋紫(zi)外(wai)到紅(hong)外(wai)區域（190nm＜λ＜6000nm）的優良(liang)光學透過率，還具有高硬度、高強度、耐高溫、低輻射率、耐砂蝕雨蝕和抗衝擊等優點(dian)，已在透明裝(zhuang)甲(jia)、導彈窗口和整(zheng)流罩等領域實現廣(guang)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(hong)外(wai)區域工作的無源調(diao)Q固態激光器的有效材料，通過它的被動調(diao)Q作用產生(sheng)的高峰(feng)值功(gong)率脈衝激光具有人眼傷害小、穿透能力強、傳輸(shu)損(sun)耗小和光電對抗能力強等特(te)點(dian)，可廣(guang)泛應用於空間光通信(xin)、戰場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(hu)抑製晶粒生(sheng)長，可製備出力學性(xing)能高於單相，光學透過率不遜於單相的MgO-Y2O3複相陶瓷，可用於製造(zao)透明裝(zhuang)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(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(xin)，衛星通信(xin)技術的更新迭代，人們對於通信(xin)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(dian)。一方麵，MgO陶瓷本(ben)身(shen)具有優越(yue)的介電性(xing)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[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，在諧振器和濾波器等電子(zi)元器件中有著重(zhong)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(po)切需求(qiu)。大功(gong)率器件通過陶瓷覆銅(tong)板(ban)實現與外(wai)界(jie)的熱交換。目前主流的陶瓷基板(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(you)其(qi)是對於綜合(he)性(xing)能的Si3N4陶瓷，為避免Al2O3作為助(zhu)劑產生(sheng)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透明陶瓷具有幾乎覆蓋紫(zi)外(wai)到紅(hong)外(wai)區域（190nm＜λ＜6000nm）的優良(liang)光學透過率，還具有高硬度、高強度、耐高溫、低輻射率、耐砂蝕雨蝕和抗衝擊等優點(dian)，已在透明裝(zhuang)甲(jia)、導彈窗口和整(zheng)流罩等領域實現廣(guang)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(hong)外(wai)區域工作的無源調(diao)Q固態激光器的有效材料，通過它的被動調(diao)Q作用產生(sheng)的高峰(feng)值功(gong)率脈衝激光具有人眼傷害小、穿透能力強、傳輸(shu)損(sun)耗小和光電對抗能力強等特(te)點(dian)，可廣(guang)泛應用於空間光通信(xin)、戰場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(hu)抑製晶粒生(sheng)長，可製備出力學性(xing)能高於單相，光學透過率不遜於單相的MgO-Y2O3複相陶瓷，可用於製造(zao)透明裝(zhuang)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(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(xin)，衛星通信(xin)技術的更新迭代，人們對於通信(xin)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(dian)。一方麵，MgO陶瓷本(ben)身(shen)具有優越(yue)的介電性(xing)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[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，在諧振器和濾波器等電子(zi)元器件中有著重(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(po)切需求(qiu)。大功(gong)率器件通過陶瓷覆銅(tong)板(ban)實現與外(wai)界(jie)的熱交換。目前主流的陶瓷基板(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(you)其(qi)是對於綜合(he)性(xing)能的Si3N4陶瓷，為避免Al2O3作為助(zhu)劑產生(sheng)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)定和優異的光學透過性(xing)，廣(guang)泛用於照(zhao)明、光學與醫用儀器、裝(zhuang)甲(jia)和紅(hong)外(wai)探(tan)測等諸多領域。MgO（規格：GFS-1）作為助(zhu)劑可以顯著降低固相反應溫度，拖(tuo)拽晶界(jie)遷移速度，排出氣孔，促進致密化；通過釘紮效應抑製晶界(jie)遷移，避免晶粒異常長大，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(qi)分散性(xing)卻非常重(zhong)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(sun)和較(jiao)好(hao)的生(sheng)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(mo)部件及人工股骨球頭等方麵具有重(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，在激光器中的NCPM倍頻、混(hun)頻和光參量振蕩(dang)（OPO）的應用中有其(qi)獨(du)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(pi)配(pei)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%。
