湘潭氧化鎂（MgO）是一種白(bai)色(se)精細(xi)陶瓷粉末，除了可以自(zi)身燒(shao)結製成MgO陶瓷，還可以與其他化合物(wu)合成、複合或者(zhe)作為添加劑，製成高性(xing)能陶瓷或晶體。MgO的典型應用場景(jing)如(ru)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)高的紅外(wai)透過率、良(liang)好的化學穩定性(xing)和較(jiao)低的發射率等優點(dian)，是一種高性(xing)能紅外(wai)窗(chuang)口(kou)和傳(chuan)感(gan)器保護材料(liao)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(sha)蝕(shi)雨蝕(shi)和抗衝擊等優點(dian)，已(yi)在透明裝甲(jia)、導彈窗(chuang)口(kou)和整流罩等領域實(shi)現(xian)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)晶體是用於近紅外(wai)區域工作的無源(yuan)調Q固態激光器的有效材料(liao)，通過它的被動調Q作用產生的高峰值(zhi)功(gong)率脈衝激光具有人眼傷害小、穿透能力強、傳(chuan)輸(shu)損耗小和光電對抗能力強等特(te)點(dian)，可廣泛應用於空間光通信、戰場快速測距以及無人設備的激光雷(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。
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(lai)相互抑製晶粒生長，可製備出力學性(xing)能高於單相，光學透過率不(bu)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(cha)窗(chuang)口(kou)以及航空窗(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(bo)介質陶瓷
隨著移動通信，衛星(xing)通信技術的更新迭(die)代，人們對於通信時頻段(duan)的要求越來(lai)越高，使得低介高Q陶瓷成為研究熱(re)點(dian)。一方麵，MgO陶瓷本身具有優越的介電性(xing)能（εr=9.1,tanδ＜1.6×10-6），是一種理想(xiang)的5G通訊用微(wei)波(bo)介質基板(ban)材料(liao)[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的介電性(xing)能，在諧振(zhen)器和濾(lv)波(bo)器等電子(zi)元(yuan)器件中有著重(zhong)要的應用前(qian)景(jing)。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(re)基板(ban)的燒(shao)結助劑
隨著高鐵、航空航天及軍工領域的大功(gong)率電子(zi)器件朝(chao)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(qie)需求。大功(gong)率器件通過陶瓷覆銅板(ban)實(shi)現(xian)與外(wai)界的熱(re)交換。目前(qian)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(shao)結助劑。尤(you)其是對於綜合性(xing)能的Si3N4陶瓷，為避免Al2O3作為助劑產生的晶格缺陷(xian)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(shao)結助劑，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(sha)蝕(shi)雨蝕(shi)和抗衝擊等優點(dian)，已(yi)在透明裝甲(jia)、導彈窗(chuang)口(kou)和整流罩等領域實(shi)現(xian)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)晶體是用於近紅外(wai)區域工作的無源(yuan)調Q固態激光器的有效材料(liao)，通過它的被動調Q作用產生的高峰值(zhi)功(gong)率脈衝激光具有人眼傷害小、穿透能力強、傳(chuan)輸(shu)損耗小和光電對抗能力強等特(te)點(dian)，可廣泛應用於空間光通信、戰場快速測距以及無人設備的激光雷(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。
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(lai)相互抑製晶粒生長，可製備出力學性(xing)能高於單相，光學透過率不(bu)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(cha)窗(chuang)口(kou)以及航空窗(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(bo)介質陶瓷
隨著移動通信，衛星(xing)通信技術的更新迭(die)代，人們對於通信時頻段(duan)的要求越來(lai)越高，使得低介高Q陶瓷成為研究熱(re)點(dian)。一方麵，MgO陶瓷本身具有優越的介電性(xing)能（εr=9.1,tanδ＜1.6×10-6），是一種理想(xiang)的5G通訊用微(wei)波(bo)介質基板(ban)材料(liao)[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的介電性(xing)能，在諧振(zhen)器和濾(lv)波(bo)器等電子(zi)元(yuan)器件中有著重(zhong)要的應用前(qian)景(jing)[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(re)基板(ban)的燒(shao)結助劑
隨著高鐵、航空航天及軍工領域的大功(gong)率電子(zi)器件朝(chao)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(qie)需求。大功(gong)率器件通過陶瓷覆銅板(ban)實(shi)現(xian)與外(wai)界的熱(re)交換。目前(qian)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(shao)結助劑。尤(you)其是對於綜合性(xing)能的Si3N4陶瓷，為避免Al2O3作為助劑產生的晶格缺陷(xian)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(shao)結助劑，其使用量約為3%。
2. 作為Al2O3、YAG和AlON等透明陶瓷的燒(shao)結助劑
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(jia)和紅外(wai)探測等諸多領域。MgO（規格：GFS-1）作為助劑可以顯著降(jiang)低固相反應溫度，拖(tuo)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%），但其分散性(xing)卻(que)非常重(zhong)要。
3. 作為ZTA耐磨(mo)陶瓷的燒(shao)結助劑
Al2O3和ZrO2都具有耐高溫、耐磨(mo)損和較(jiao)好的生物(wu)相容(rong)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(chong)分發揮其集(ji)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(xi)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(hun)頻和光參量振(zhen)蕩(dang)（OPO）的應用中有其獨有的優勢，被廣泛地應用於光參量振(zhen)蕩(dang)、光參量放大（OPA）、準相位匹配及集(ji)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，其摻雜量通常低於5mol%，換算成質量約低於1.4%。
