通州氧化鎂（MgO）是(shi)一種白色(se)精細陶瓷粉末，除了(liao)可以自身(shen)燒結(jie)製成MgO陶瓷，還可以與其他化合物合成、複合或者(zhe)作為添加劑，製成高性(xing)能陶瓷或晶體。MgO的典(dian)型應用場景如下：
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)高的紅外(wai)透過率、良(liang)好(hao)的化學穩定性(xing)和較(jiao)低的發射率等優點(dian)，是(shi)一種高性(xing)能紅外(wai)窗(chuang)口(kou)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(gai)紫(zi)外(wai)到紅外(wai)區域（190nm＜λ＜6000nm）的優良(liang)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(shi)雨蝕(shi)和抗衝(chong)擊等優點(dian)，已(yi)在透明裝甲(jia)、導彈窗(chuang)口(kou)和整流罩等領域實現廣泛(fan)應用[2]。MgAl2O4由MgO（規格：GFS-1）和Al2O3按(an)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(shi)用於近(jin)紅外(wai)區域工作的無源(yuan)調Q固態激光器的有效材料，通過它(ta)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(shang)害小、穿透能力強、傳輸損耗(hao)小和光電對抗能力強等特點(dian)，可廣泛(fan)應用於空間光通信、戰場快速測距以及(ji)無人設(she)備的激光雷達(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”來相互抑製晶粒生長，可製備出力學性(xing)能高於單(dan)相，光學透過率不(bu)遜於單(dan)相的MgO-Y2O3複相陶瓷，可用於製造透明裝甲(jia)、導彈頭罩、高溫觀察窗(chuang)口(kou)以及(ji)航空窗(chuang)口(kou)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)波介質陶瓷
隨著移動通信，衛(wei)星通信技(ji)術的更新迭代，人們對於通信時頻段的要求(qiu)越來越高，使得低介高Q陶瓷成為研究熱(re)點(dian)。一方麵，MgO陶瓷本身(shen)具有優越的介電性(xing)能（εr=9.1,tanδ＜1.6×10-6），是(shi)一種理(li)想(xiang)的5G通訊(xun)用微(wei)波介質基(ji)板材料[5]。另一方麵，MgO-TiO2係（主要為MgTiO3）微(wei)波介質陶瓷由於具有優異的介電性(xing)能，在諧振器和濾(lv)波器等電子(zi)元器件中有著重要的應用前(qian)景。MgTiO3由MgO（規格：GFS-2）和TiO2按(an)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(dian)型應用
1. 作為高性(xing)能陶瓷散熱(re)基(ji)板的燒結(jie)助劑
隨著高鐵、航空航天及(ji)軍工領域的大功率電子(zi)器件朝著高溫、高頻和高集(ji)成度等方向發展，高效散熱(re)成為迫切需求(qiu)。大功率器件通過陶瓷覆銅板實現與外(wai)界的熱(re)交(jiao)換。目(mu)前(qian)主流的陶瓷基(ji)板有Si3N4、AlN和Al2O3三種，都需要采用MgO（規格：GFS-1）作為燒結(jie)助劑。尤(you)其是(shi)對於綜合性(xing)能的Si3N4陶瓷，為避免Al2O3作為助劑產生的晶格缺(que)陷增加聲子(zi)散射，MgO（規格：GFS-1）成為製備高導熱(re)Si3N4陶瓷的燒結(jie)助劑，其使用量約為3%。
2. MgAl2O4透明陶瓷
MgAl2O4透明陶瓷具有幾乎覆蓋(gai)紫(zi)外(wai)到紅外(wai)區域（190nm＜λ＜6000nm）的優良(liang)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(shi)雨蝕(shi)和抗衝(chong)擊等優點(dian)，已(yi)在透明裝甲(jia)、導彈窗(chuang)口(kou)和整流罩等領域實現廣泛(fan)應用[2]。MgAl2O4由MgO（規格：GFS-1）和Al2O3按(an)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(shi)用於近(jin)紅外(wai)區域工作的無源(yuan)調Q固態激光器的有效材料，通過它(ta)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(shang)害小、穿透能力強、傳輸損耗(hao)小和光電對抗能力強等特點(dian)，可廣泛(fan)應用於空間光通信、戰場快速測距以及(ji)無人設(she)備的激光雷達(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”來相互抑製晶粒生長，可製備出力學性(xing)能高於單(dan)相，光學透過率不(bu)遜於單(dan)相的MgO-Y2O3複相陶瓷，可用於製造透明裝甲(jia)、導彈頭罩、高溫觀察窗(chuang)口(kou)以及(ji)航空窗(chuang)口(kou)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)波介質陶瓷
隨著移動通信，衛(wei)星通信技(ji)術的更新迭代，人們對於通信時頻段的要求(qiu)越來越高，使得低介高Q陶瓷成為研究熱(re)點(dian)。一方麵，MgO陶瓷本身(shen)具有優越的介電性(xing)能（εr=9.1,tanδ＜1.6×10-6），是(shi)一種理(li)想(xiang)的5G通訊(xun)用微(wei)波介質基(ji)板材料[5]。另一方麵，MgO-TiO2係（主要為MgTiO3）微(wei)波介質陶瓷由於具有優異的介電性(xing)能，在諧振器和濾(lv)波器等電子(zi)元器件中有著重要的應用前(qian)景[6]。MgTiO3由MgO（規格：GFS-2）和TiO2按(an)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(dian)型應用
1. 作為高性(xing)能陶瓷散熱(re)基(ji)板的燒結(jie)助劑
隨著高鐵、航空航天及(ji)軍工領域的大功率電子(zi)器件朝著高溫、高頻和高集(ji)成度等方向發展，高效散熱(re)成為迫切需求(qiu)。大功率器件通過陶瓷覆銅板實現與外(wai)界的熱(re)交(jiao)換。目(mu)前(qian)主流的陶瓷基(ji)板有Si3N4、AlN和Al2O3三種，都需要采用MgO（規格：GFS-1）作為燒結(jie)助劑。尤(you)其是(shi)對於綜合性(xing)能的Si3N4陶瓷，為避免Al2O3作為助劑產生的晶格缺(que)陷增加聲子(zi)散射，MgO（規格：GFS-1）成為製備高導熱(re)Si3N4陶瓷的燒結(jie)助劑，其使用量約為3%。
2. 作為Al2O3、YAG和AlON等透明陶瓷的燒結(jie)助劑
Al2O3、YAG和AlON等透明陶瓷，都具有力學性(xing)能好(hao)、化學性(xing)質穩定和優異的光學透過性(xing)，廣泛(fan)用於照(zhao)明、光學與醫(yi)用儀(yi)器、裝甲(jia)和紅外(wai)探測等諸多領域。MgO（規格：GFS-1）作為助劑可以顯(xian)著降(jiang)低固相反應溫度，拖拽晶界遷(qian)移速度，排出氣孔，促進致密化；通過釘紮效應抑製晶界遷(qian)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)其分散性(xing)卻非常重要。
3. 作為ZTA耐磨(mo)陶瓷的燒結(jie)助劑
Al2O3和ZrO2都具有耐高溫、耐磨(mo)損和較(jiao)好(hao)的生物相容性(xing)等特性(xing)。以ZrO2增韌Al2O3製備ZTA納米複相陶瓷，可揚長避短，充分發揮其集(ji)成優勢，在航空航天、發動機耐磨(mo)部(bu)件及(ji)人工股骨球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(ji)晶粒細化機製與其在Al2O3中類似，其使用量約為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、混頻和光參量振蕩（OPO）的應用中有其獨有的優勢，被廣泛(fan)地應用於光參量振蕩、光參量放大（OPA）、準相位匹配(pei)及(ji)集(ji)成光波導中[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，其摻雜量通常低於5mol%，換算成質量約低於1.4%。
