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

氧化鎂的製備分為鹵水-氨水沉澱法、白(bai)雲石碳化法、鎂鹽熱分解和菱美礦(kuang)熱分解法等。製備方麵，原(yuan)材料源(yuan)於礦(kuang)物或海水，從礦(kuang)物或海水中提取MgO，大多(duo)先製成氫氧化鎂或碳酸鎂，然後經(jing)煆燒分解成MgO，將這種MgO通過進一步化學處理或熱處理可得到高純MgO，如果要求具有高純度的MgO陶瓷，就不能采用加入添加劑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在適當溫度下煆燒，得到具有很(hen)多(duo)晶格缺陷的活(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，具有較好的耐堿金屬蒸氣腐蝕(shi)性、高熔點、高導熱性、較小(xiao)的理論密度、高絕緣及高紅外透過性等優點。在可見光及紅外透光材料領(ling)域具有廣(guang)泛(fan)的應用，性能優於氧化鋁陶瓷，是一種很(hen)有前(qian)景的材料。

典型應用：是製備宇航器及火(huo)箭導彈(dan)的紅外窗口和整(zheng)流罩(zhao)、高溫爐紅外窗口、高溫紅外光學裝置(zhi)、光學濾光片和光學檢波器、高壓(ya)鈉燈(deng)發光管(guan)和紅外探測器罩(zhao)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材料，它的發展從20世紀70年(nian)代就開始了。MgO泡沫陶瓷具有獨有的三維立(li)體網狀(zhuang)骨架結構，使其具有60%-90%的開孔率，可高效的清除金屬液中的大塊雜物和大部分微小(xiao)懸浮夾雜物，具有高耐火(huo)度、高氣孔率、低熱傳導率、製造成本低、製備工藝簡單，具備良好的機械性能。在國內北(bei)京大學的李(li)文霞(xia)等人以氧化鎂為骨料，加入適量的ZrO2製備出(chu)氧化鎂部分穩定氧化鋯泡沫陶瓷過濾器，其在鎳基合金單晶片生產中取得了很(hen)好的效果，填補了國內的技(ji)術空白(bai)。

典型應用:

a、過濾器。利用濾餅效應、吸附(fu)效應和整(zheng)流效應，來過濾鎂合金熔體中的雜質，提高過濾效率。

b、節(jie)能隔熱材料。可做窯爐內襯，在航天航空行業中可隔熱保護(hu)航天器材。

c、吸聲材料。據研究，其降噪係數接近(jin)玻(bo)璃棉(mian)，具有良好的應用前(qian)景。

d、催化劑載(zai)體材料。良好的吸附(fu)能力，可作為汽(qi)車(che)尾氣淨化器載(zai)體廣(guang)泛(fan)應用。

e、食(shi)品及醫(yi)藥行業。用於醫(yi)藥行業中酶、疫苗、核(he)酸等生理活(huo)性物質的濃(nong)縮(suo)、分離、精製等，為食(shi)品安(an)全(quan)做保障(zhang)。

（3）MgO係微波介質陶瓷

隨著移動通信，衛星(xing)通信技(ji)術的更(geng)新迭代，人們對於通信時頻段(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陶瓷本身具有優越(yue)的介電性能（εr=9.1,tanδ＜1.6×10-6），是一種理想的5G通訊(xun)用微波介質基板材料。

MgTiO3係微波介質陶瓷具有空間群R3的鈦鐵礦(kuang)結構，該材料因具有低tanδ、高頻率熱穩定性而被研究並應用於陶瓷電容器和諧(xie)振器。此外，MgTiO3具有應用於濾波器、通信天線、雷達、直(zhi)接廣(guang)播衛星(xing)和微波頻率全(quan)球(qiu)定位係統的潛力。

MgAl2O4呈尖晶石型結構，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(jia)、紅外窗、雷達罩(zhao)等領(ling)域。不僅如此，MgAl2O4還有低εr的特點，也(ye)可用作微波介質陶瓷。采用微波燒結製備的MgAl2O4係陶瓷綜合性能優良，可以滿(man)足各個領(ling)域的使用要求。

（4）MgO陶瓷芯型

氧化鎂高溫性能好，用氧化鎂基陶瓷型芯腳注(zhu)不鏽鋼鑄件時，即使澆注(zhu)溫度高達1650℃，芯型材料不會(hui)與(yu)合金發生反(fan)應，鑄件內部表麵光潔度高，並且其屬於弱堿性耐火(huo)材料，能溶於磷酸和醋酸等有機酸溶液，易於芯性脫(tuo)除，其不產生熱裂(lie)缺陷、目前(qian)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

氧化鎂作為常見的燒結助劑，對氧化鋁陶瓷有以下影響(xiang)：

a、添加適量MgO可以降低氧化鋁陶瓷的燒結溫度，抑製晶粒長大，提高致密度。

b、添加MgO，Mg加快了晶界(jie)擴(kuo)散，對晶粒有一定的細化作用，致密度與(yu)力學性能較好。

c、適量的MgO可以抑製晶界(jie)的快速(su)移動，使得氣孔排出(chu)比較完全(quan)，陶瓷更(geng)加致密，透過率較高。

2、作為高性能陶瓷散熱基板的燒結助劑

隨著高鐵、航空航天及軍工領(ling)域的大功率電子器件朝(chao)著高溫、高頻和高集成度等方向發展，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(xian)與(yu)外界(jie)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作為燒結助劑。尤其是對於綜合性能的Si3N4陶瓷，為避免Al2O3作為助劑產生的晶格缺陷增加聲子散射(she)，MgO成為製備高導熱Si3N4陶瓷的燒結助劑，其使用量約(yue)為3%。

3、作為ZTA耐磨陶瓷的燒結助劑

Al2O3和ZrO2都具有耐高溫、耐磨損和較好的生物相容性等特性。以ZrO2增韌Al2O3製備ZTA納(na)米複相陶瓷，可揚長避短，充分發揮(hui)其集成優勢，在航空航天、發動機耐磨部件及人工股骨球(qiu)頭(tou)等方麵具有重要應用。MgO在ZTA陶瓷中的致密化及晶粒細化機製與(yu)其在Al2O3中類似，其使用量約(yue)為2%。

4、作為鐵電陶瓷添加劑

（1）添加到BaTiO3基陶瓷中

采用均勻沉澱法將MgO均勻地包覆(fu)在BaTiO3基陶瓷粉(fen)體表麵，能有效抑製晶粒長大，從而獲得晶粒均勻的陶瓷，此細晶效應是由於晶界(jie)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(ji)穿(chuan)電壓(ya)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陣中的移相器和微波頻率下的可調器件有非常好的應用前(qian)景。

由於目前(qian)的各種鐵電材料均存在某(mou)些方麵的不足，通過各種手段(duan)提高其綜合性能，成為鈦酸鍶鋇材料實現(xian)大規模(mo)應用必(bi)須解決(jue)的關鍵(jian)問題(ti)。

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

5、摻雜在氧化鋅線性陶瓷

ZnO線性陶瓷電阻具有電阻率變化範圍(wei)大，通流密度大，非線性係數低，電阻溫度係數小(xiao)的優點，廣(guang)泛(fan)應用於電力-電子、交通、通信及家用電器等方麵。傳統的ZnO複合陶瓷仍存在許(xu)多(duo)問題(ti)，如結構均勻性差、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(gai)善ZnO陶瓷電阻的阻溫係數，適量的MgO可促進燒結，提高陶瓷的致密度，但(dan)過量添加反(fan)而會(hui)使陶瓷致密度下降。