張家界氧化鎂（MgO）是(shi)一種白色(se)精細陶瓷粉末(mo)，除了可以自(zi)身燒結製成MgO陶瓷，還可以與其他化合(he)物(wu)合(he)成、複合(he)或(huo)者作為添加劑，製成高性能陶瓷或(huo)晶體。MgO的典(dian)型應用場(chang)景(jing)如(ru)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、優異的力學性能、較高的紅外透過率、良好的化學穩定性和較低的發射率等優點，是(shi)一種高性能紅外窗口和傳(chuan)感(gan)器保護材料等[1]。
2. MgAl2O4透明陶瓷
MgAl2O4透明陶瓷具有幾(ji)乎覆蓋(gai)紫外到紅外區域（190nm＜λ＜6000nm）的優良光學透過率，還具有高硬(ying)度、高強度、耐高溫、低輻射率、耐砂蝕(shi)雨(yu)蝕(shi)和抗(kang)衝擊等優點，已在透明裝甲、導彈窗口和整(zheng)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(shi)用於近紅外區域工作的無(wu)源調Q固(gu)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(feng)值功率脈(mai)衝激光具有人眼傷(shang)害小、穿透能力強、傳(chuan)輸損耗(hao)小和光電對抗(kang)能力強等特點，可廣泛應用於空間光通信、戰場(chang)快(kuai)速(su)測(ce)距以及無(wu)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。
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(yi)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(wei)波介質陶瓷
隨著移動通信，衛星(xing)通信技術(shu)的更新迭代，人們對於通信時頻段(duan)的要求(qiu)越來越高，使得低介高Q陶瓷成為研究(jiu)熱點。一方麵，MgO陶瓷本(ben)身具有優越的介電性能（εr=9.1,tanδ＜1.6×10-6），是(shi)一種理想的5G通訊用微(wei)波介質基板(ban)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能，在諧(xie)振器和濾波器等電子(zi)元(yuan)器件中有著重要的應用前景(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(dian)型應用
1. 作為高性能陶瓷散熱基板(ban)的燒結助(zhu)劑
隨著高鐵、航空航天及軍工領域的大功率電子(zi)器件朝著高溫、高頻和高集成度等方向發展，高效散熱成為迫(po)切(qie)需求(qiu)。大功率器件通過陶瓷覆銅板(ban)實現與外界的熱交(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）作為燒結助(zhu)劑。尤其是(shi)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(sheng)子(zi)散射，MgO（規格：GFS-1）成為製備高導熱Si3N4陶瓷的燒結助(zhu)劑，其使用量約為3%。
2. MgAl2O4透明陶瓷
MgAl2O4透明陶瓷具有幾(ji)乎覆蓋(gai)紫外到紅外區域（190nm＜λ＜6000nm）的優良光學透過率，還具有高硬(ying)度、高強度、耐高溫、低輻射率、耐砂蝕(shi)雨(yu)蝕(shi)和抗(kang)衝擊等優點，已在透明裝甲、導彈窗口和整(zheng)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(shi)用於近紅外區域工作的無(wu)源調Q固(gu)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(feng)值功率脈(mai)衝激光具有人眼傷(shang)害小、穿透能力強、傳(chuan)輸損耗(hao)小和光電對抗(kang)能力強等特點，可廣泛應用於空間光通信、戰場(chang)快(kuai)速(su)測(ce)距以及無(wu)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。
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(yi)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(wei)波介質陶瓷
隨著移動通信，衛星(xing)通信技術(shu)的更新迭代，人們對於通信時頻段(duan)的要求(qiu)越來越高，使得低介高Q陶瓷成為研究(jiu)熱點。一方麵，MgO陶瓷本(ben)身具有優越的介電性能（εr=9.1,tanδ＜1.6×10-6），是(shi)一種理想的5G通訊用微(wei)波介質基板(ban)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能，在諧(xie)振器和濾波器等電子(zi)元(yuan)器件中有著重要的應用前景(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(dian)型應用
1. 作為高性能陶瓷散熱基板(ban)的燒結助(zhu)劑
隨著高鐵、航空航天及軍工領域的大功率電子(zi)器件朝著高溫、高頻和高集成度等方向發展，高效散熱成為迫(po)切(qie)需求(qiu)。大功率器件通過陶瓷覆銅板(ban)實現與外界的熱交(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）作為燒結助(zhu)劑。尤其是(shi)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(sheng)子(zi)散射，MgO（規格：GFS-1）成為製備高導熱Si3N4陶瓷的燒結助(zhu)劑，其使用量約為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，廣泛用於照明、光學與醫用儀(yi)器、裝甲和紅外探測(ce)等諸多領域。MgO（規格：GFS-1）作為助(zhu)劑可以顯(xian)著降(jiang)低固(gu)相反應溫度，拖拽(zhuai)晶界遷(qian)移速(su)度，排出氣孔，促進致密化；通過釘紮效應抑(yi)製晶界遷(qian)移，避免晶粒異常長大，優化力學性能。MgO在此類透明陶瓷中的添加量比較低（<1%），但其分散性卻非常重要。
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(wu)相容(rong)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)分發揮其集成優勢，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蕩(dang)、光參量放大（OPA）、準(zhun)相位(wei)匹配(pei)及集成光波導中[12]。使用99.995%高純MgO（規格：CGC-1）的摻入可以調控(kong)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%。
