張家界氧化鎂是一種相當常見的堿性氧化物(wu)，是生產氫張家界氧化鎂和金屬鎂的主要原(yuan)料。在陶瓷材料運(yun)用中，由於氧化鎂的熔點高達2800℃，具有一些特殊優異的性能(nen)，因此在先進陶瓷領域內也相當吃香，它可直(zhi)接燒結成氧化鎂陶瓷，也可作為添加劑(ji)使用。

氧化鎂的製備分為鹵水-氨水沉澱法、白(bai)雲石碳(tan)化法、鎂鹽熱分解(jie)和菱美礦熱分解(jie)法等。製備方麵，原(yuan)材料源(yuan)於礦物(wu)或(huo)海(hai)水，從礦物(wu)或(huo)海(hai)水中提取MgO，大多先製成氫氧化鎂或(huo)碳(tan)酸鎂，然後經煆(duan)燒分解(jie)成MgO，將這種MgO通過進一步化學處理或(huo)熱處理可得到高純MgO，如果要求具有高純度的MgO陶瓷，就(jiu)不能(nen)采用加入添加劑(ji)的方法來促進燒結和晶粒長大，而是采用活(huo)化燒結的方法，即將Mg(OH)2在適當溫(wen)度下煆(duan)燒，得到具有很(hen)多晶格(ge)缺陷(xian)的活(huo)性MgO，用以製造燒結氧化鎂陶瓷。

（1）MgO透明陶瓷

MgO透明陶瓷透明性和紅外透光過性好，它是一種光學各向同性體，具有較好的耐(nai)堿金屬蒸(zheng)氣腐蝕(shi)性、高熔點、高導熱性、較小(xiao)的理論密度、高絕(jue)緣(yuan)及(ji)高紅外透過性等優點。在可見光及(ji)紅外透光材料領域具有廣泛(fan)的應用，性能(nen)優於氧化鋁陶瓷，是一種很(hen)有前景(jing)的材料。

典型應用：是製備宇航器及(ji)火(huo)箭導彈的紅外窗口和整流罩、高溫(wen)爐紅外窗口、高溫(wen)紅外光學裝置、光學濾光片和光學檢(jian)波器、高壓鈉燈發光管(guan)和紅外探(tan)測器罩的重要材料。

（2）MgO泡沫陶瓷

泡沫陶瓷材料作為一種新型陶瓷功能(nen)材料，它的發展從20世紀70年(nian)代就(jiu)開始了(liao)。MgO泡沫陶瓷具有獨(du)有的三維立體網狀(zhuang)骨(gu)架(jia)結構，使其具有60%-90%的開孔率，可高效(xiao)的清(qing)除金屬液中的大塊雜物(wu)和大部分微小(xiao)懸浮夾雜物(wu)，具有高耐(nai)火(huo)度、高氣孔率、低熱傳導率、製造成本低、製備工藝簡(jian)單(dan)，具備良好的機械性能(nen)。在國(guo)內北京(jing)大學的李文霞等人以氧化鎂為骨(gu)料，加入適量的ZrO2製備出氧化鎂部分穩定氧化鋯(gao)泡沫陶瓷過濾器，其在鎳基合金單(dan)晶片生產中取得了(liao)很(hen)好的效(xiao)果，填(tian)補(bu)了(liao)國(guo)內的技術(shu)空白(bai)。

典型應用:

a、過濾器。利(li)用濾餅效(xiao)應、吸附(fu)效(xiao)應和整流效(xiao)應，來過濾鎂合金熔體中的雜質(zhi)，提高過濾效(xiao)率。

b、節能(nen)隔(ge)熱材料。可做窯爐內襯，在航天航空行業中可隔(ge)熱保(bao)護(hu)航天器材。

c、吸聲材料。據研究，其降噪係數接近(jin)玻璃棉，具有良好的應用前景(jing)。

d、催化劑(ji)載體材料。良好的吸附(fu)能(nen)力(li)，可作為汽車(che)尾(wei)氣淨化器載體廣泛(fan)應用。

e、食(shi)品及(ji)醫藥(yao)行業。用於醫藥(yao)行業中酶(mei)、疫苗、核酸等生理活(huo)性物(wu)質(zhi)的濃縮、分離、精製等，為食(shi)品安全做保(bao)障。

（3）MgO係微波介質(zhi)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(pin)段(duan)的要求越(yue)來越(yue)高，使得低介高Q陶瓷成為研究熱點。一方麵，MgO陶瓷本身(shen)具有優越(yue)的介電性能(nen)（εr=9.1,tanδ＜1.6×10-6），是一種理想的5G通訊(xun)用微波介質(zhi)基板材料。

MgTiO3係微波介質(zhi)陶瓷具有空間群R3的鈦鐵礦結構，該材料因具有低tanδ、高頻(pin)率熱穩定性而被研究並應用於陶瓷電容(rong)器和諧(xie)振(zhen)器。此外，MgTiO3具有應用於濾波器、通信天線、雷達、直(zhi)接廣播衛星(xing)和微波頻(pin)率全球定位係統的潛力(li)。

MgAl2O4呈尖(jian)晶石型結構，具有高硬度、高熔點、高強度，且純MgAl2O4是透明的，可應用於透明裝甲、紅外窗、雷達罩等領域。不僅如此，MgAl2O4還有低εr的特點，也可用作微波介質(zhi)陶瓷。采用微波燒結製備的MgAl2O4係陶瓷綜合性能(nen)優良，可以滿足(zu)各個領域的使用要求。

（4）MgO陶瓷芯型

氧化鎂高溫(wen)性能(nen)好，用氧化鎂基陶瓷型芯腳注(zhu)不鏽(xiu)鋼(gang)鑄件時，即使澆(jiao)注(zhu)溫(wen)度高達1650℃，芯型材料不會(hui)與合金發生反應，鑄件內部表麵光潔度高，並且其屬於弱堿性耐(nai)火(huo)材料，能(nen)溶(rong)於磷酸和醋酸等有機酸溶(rong)液，易(yi)於芯性脫除，其不產生熱裂缺陷(xian)、目(mu)前對鎂基陶瓷芯型研究較少，具有很(hen)大的發展空間。

1、作為氧化鋁陶瓷的燒結劑(ji)

氧化鎂作為常見的燒結助劑(ji)，對氧化鋁陶瓷有以下影(ying)響：

a、添加適量MgO可以降低氧化鋁陶瓷的燒結溫(wen)度，抑製晶粒長大，提高致密度。

b、添加MgO，Mg加快了(liao)晶界擴散，對晶粒有一定的細化作用，致密度與力(li)學性能(nen)較好。

c、適量的MgO可以抑製晶界的快速移動，使得氣孔排(pai)出比較完全，陶瓷更加致密，透過率較高。

2、作為高性能(nen)陶瓷散熱基板的燒結助劑(ji)

隨著高鐵、航空航天及(ji)軍(jun)工領域的大功率電子器件朝著高溫(wen)、高頻(pin)和高集成度等方向發展，高效(xiao)散熱成為迫切需求。大功率器件通過陶瓷覆(fu)銅(tong)板實現與外界的熱交換。目(mu)前主流的陶瓷基板有Si3N4、AlN和Al2O3三種，都需要采用MgO作為燒結助劑(ji)。尤其是對於綜合性能(nen)的Si3N4陶瓷，為避免Al2O3作為助劑(ji)產生的晶格(ge)缺陷(xian)增加聲子散射，MgO成為製備高導熱Si3N4陶瓷的燒結助劑(ji)，其使用量約為3%。

3、作為ZTA耐(nai)磨陶瓷的燒結助劑(ji)

Al2O3和ZrO2都具有耐(nai)高溫(wen)、耐(nai)磨損和較好的生物(wu)相容(rong)性等特性。以ZrO2增韌Al2O3製備ZTA納米(mi)複相陶瓷，可揚長避短，充分發揮其集成優勢，在航空航天、發動機耐(nai)磨部件及(ji)人工股骨(gu)球頭等方麵具有重要應用。MgO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、作為鐵電陶瓷添加劑(ji)

（1）添加到BaTiO3基陶瓷中

采用均勻(yun)沉澱法將MgO均勻(yun)地包(bao)覆(fu)在BaTiO3基陶瓷粉(fen)體表麵，能(nen)有效(xiao)抑製晶粒長大，從而獲得晶粒均勻(yun)的陶瓷，此細晶效(xiao)應是由於晶界區MgO的抑製作用；MgO有助於形成“殼一芯”結構晶粒，降低並展寬BaTiO3基陶瓷的ε峰，增加電阻率和擊穿電壓強度。

（2）添加到鈦酸鍶鋇陶瓷中

鈦酸鍶鋇(BST)鐵電陶瓷材料以它的高可調性和低介電損耗在作為相控(kong)陣(zhen)中的移相器和微波頻(pin)率下的可調器件有非常好的應用前景(jing)。

由於目(mu)前的各種鐵電材料均存(cun)在某些方麵的不足(zu)，通過各種手段(duan)提高其綜合性能(nen)，成為鈦酸鍶鋇材料實現大規模應用必須解(jie)決的關鍵問題。

除了(liao)用稀土元素離子進行A位摻雜取代， MgO、MgTiO3、Mg2SiO4等化合物(wu)加入到BST陶瓷和薄(bo)膜(mo)中也可以降低其介電常數和介電損耗。

5、摻雜在氧化鋅(xin)線性陶瓷

ZnO線性陶瓷電阻具有電阻率變化範(fan)圍大，通流密度大，非線性係數低，電阻溫(wen)度係數小(xiao)的優點，廣泛(fan)應用於電力(li)-電子、交通、通信及(ji)家用電器等方麵。傳統的ZnO複合陶瓷仍存(cun)在許多問題，如結構均勻(yun)性差、工業生產重複率低、穩定性差、理論研究不充分等

MgO的添加有助於改善ZnO陶瓷電阻的阻溫(wen)係數，適量的MgO可促進燒結，提高陶瓷的致密度，但過量添加反而會(hui)使陶瓷致密度下降。