邢台氧化鎂（MgO）是一種白(bai)色精細陶瓷粉末(mo)，除了可以自(zi)身(shen)燒結製成MgO陶瓷，還(huai)可以與其(qi)他化合(he)物合(he)成、複合(he)或者(zhe)作為添加劑，製成高性能陶瓷或晶體。MgO的典型(xing)應用場(chang)景如下：
一、作為主要成分的典型(xing)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、優異的力學性能、較高的紅外(wai)透過率、良好的化學穩定性和較低的發射率等優點(dian)，是一種高性能紅外(wai)窗口和傳(chuan)感器保護材(cai)料(liao)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(dao)紅外(wai)區域（190nm＜λ＜6000nm）的優良光學透過率，還(huai)具有高硬(ying)度、高強度、耐高溫、低輻射率、耐砂(sha)蝕雨(yu)蝕和抗衝(chong)擊等優點(dian)，已在透明裝甲、導彈窗口和整流罩等領域實現廣(guang)泛(fan)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+摻雜的鎂鋁尖(jian)晶石(Co:MgAl2O4)晶體是用於近(jin)紅外(wai)區域工作的無(wu)源(yuan)調Q固(gu)態激光器的有效材(cai)料(liao)，通過它的被(bei)動調Q作用產生的高峰(feng)值功率脈衝(chong)激光具有人眼(yan)傷害小(xiao)、穿透能力強、傳(chuan)輸損耗(hao)小(xiao)和光電對抗能力強等特點(dian)，可廣(guang)泛(fan)應用於空間光通信(xin)、戰(zhan)場(chang)快速測(ce)距以及(ji)無(wu)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，可製備出力學性能高於單相，光學透過率不遜(xun)於單相的MgO-Y2O3複相陶瓷，可用於製造透明裝甲、導彈頭罩、高溫觀察(cha)窗口以及(ji)航空窗口等[4]。在MgO-Y2O3複相陶瓷中MgO與Y2O3的體積(ji)比通常(chang)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)，人們對於通信(xin)時頻段的要求越來越高，使得低介高Q陶瓷成為研究熱點(dian)。一方麵，MgO陶瓷本身(shen)具有優越的介電性能（εr=9.1,tanδ＜1.6×10-6），是一種理想的5G通訊(xun)用微波介質基板材(cai)料(liao)[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能，在諧振器和濾波器等電子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(ji)量比1:1反應而成，MgO質量占比為33.3%。
二、作為添加劑的典型(xing)應用
1. 作為高性能陶瓷散熱基板的燒結助(zhu)劑
隨著高鐵、航空航天及(ji)軍工領域的大功率電子器件朝(chao)著高溫、高頻和高集(ji)成度等方向發展，高效散熱成為迫切需求。大功率器件通過陶瓷覆(fu)銅(tong)板實現與外(wai)界的熱交換。目前(qian)主流的陶瓷基板有Si3N4、AlN和Al2O3三種，都需要采用MgO（規格：GFS-1）作為燒結助(zhu)劑。尤其(qi)是對於綜(zong)合(he)性能的Si3N4陶瓷，為避免Al2O3作為助(zhu)劑產生的晶格缺陷增加聲子散射，MgO（規格：GFS-1）成為製備高導熱Si3N4陶瓷的燒結助(zhu)劑，其(qi)使用量約為3%。
2. MgAl2O4透明陶瓷
MgAl2O4透明陶瓷具有幾(ji)乎覆(fu)蓋紫外(wai)到(dao)紅外(wai)區域（190nm＜λ＜6000nm）的優良光學透過率，還(huai)具有高硬(ying)度、高強度、耐高溫、低輻射率、耐砂(sha)蝕雨(yu)蝕和抗衝(chong)擊等優點(dian)，已在透明裝甲、導彈窗口和整流罩等領域實現廣(guang)泛(fan)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+摻雜的鎂鋁尖(jian)晶石(Co:MgAl2O4)晶體是用於近(jin)紅外(wai)區域工作的無(wu)源(yuan)調Q固(gu)態激光器的有效材(cai)料(liao)，通過它的被(bei)動調Q作用產生的高峰(feng)值功率脈衝(chong)激光具有人眼(yan)傷害小(xiao)、穿透能力強、傳(chuan)輸損耗(hao)小(xiao)和光電對抗能力強等特點(dian)，可廣(guang)泛(fan)應用於空間光通信(xin)、戰(zhan)場(chang)快速測(ce)距以及(ji)無(wu)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，可製備出力學性能高於單相，光學透過率不遜(xun)於單相的MgO-Y2O3複相陶瓷，可用於製造透明裝甲、導彈頭罩、高溫觀察(cha)窗口以及(ji)航空窗口等[4]。在MgO-Y2O3複相陶瓷中MgO與Y2O3的體積(ji)比通常(chang)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)，人們對於通信(xin)時頻段的要求越來越高，使得低介高Q陶瓷成為研究熱點(dian)。一方麵，MgO陶瓷本身(shen)具有優越的介電性能（εr=9.1,tanδ＜1.6×10-6），是一種理想的5G通訊(xun)用微波介質基板材(cai)料(liao)[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能，在諧振器和濾波器等電子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(ji)量比1:1反應而成，MgO質量占比為33.3%。
二、作為添加劑的典型(xing)應用
1. 作為高性能陶瓷散熱基板的燒結助(zhu)劑
隨著高鐵、航空航天及(ji)軍工領域的大功率電子器件朝(chao)著高溫、高頻和高集(ji)成度等方向發展，高效散熱成為迫切需求。大功率器件通過陶瓷覆(fu)銅(tong)板實現與外(wai)界的熱交換。目前(qian)主流的陶瓷基板有Si3N4、AlN和Al2O3三種，都需要采用MgO（規格：GFS-1）作為燒結助(zhu)劑。尤其(qi)是對於綜(zong)合(he)性能的Si3N4陶瓷，為避免Al2O3作為助(zhu)劑產生的晶格缺陷增加聲子散射，MgO（規格：GFS-1）成為製備高導熱Si3N4陶瓷的燒結助(zhu)劑，其(qi)使用量約為3%。
2. 作為Al2O3、YAG和AlON等透明陶瓷的燒結助(zhu)劑
Al2O3、YAG和AlON等透明陶瓷，都具有力學性能好、化學性質穩定和優異的光學透過性，廣(guang)泛(fan)用於照(zhao)明、光學與醫用儀(yi)器、裝甲和紅外(wai)探(tan)測(ce)等諸多領域。MgO（規格：GFS-1）作為助(zhu)劑可以顯著(zhu)降低固(gu)相反應溫度，拖拽晶界遷移速度，排出氣孔，促進致密化；通過釘紮效應抑製晶界遷移，避免晶粒異常(chang)長大，優化力學性能。MgO在此類透明陶瓷中的添加量比較低（<1%），但其(qi)分散性卻非(fei)常(chang)重要。
3. 作為ZTA耐磨(mo)陶瓷的燒結助(zhu)劑
Al2O3和ZrO2都具有耐高溫、耐磨(mo)損和較好的生物相容性等特性。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(ji)成優勢，在航空航天、發動機耐磨(mo)部件及(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(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、混頻和光參量振蕩（OPO）的應用中有其(qi)獨有的優勢，被(bei)廣(guang)泛(fan)地應用於光參量振蕩、光參量放大（OPA）、準(zhun)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(qi)摻雜量通常(chang)低於5mol%，換算成質量約低於1.4%。
