張掖氧化鎂是一種相當常(chang)見的堿性氧化物，是生產氫張掖氧化鎂和金屬鎂的主要原(yuan)料。在陶瓷材料運用中，由(you)於氧化鎂的熔點高達2800℃，具有一些(xie)特殊優異的性能，因此在先(xian)進陶瓷領域內(na)也(ye)相當吃(chi)香(xiang)，它可直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(lu)水-氨水沉澱法、白雲石碳(tan)化法、鎂鹽熱分解和菱美礦熱分解法等。製備方麵，原(yuan)材料源(yuan)於礦物或海(hai)水，從礦物或海(hai)水中提取MgO，大多(duo)先(xian)製成氫氧化鎂或碳(tan)酸鎂，然(ran)後經煆燒分解成MgO，將這種MgO通過進一步(bu)化學處理(li)或熱處理(li)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(er)是采用活化燒結的方法，即將Mg(OH)2在適當溫度下煆燒，得到具有很多(duo)晶格缺(que)陷的活性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(guang)過性好(hao)，它是一種光(guang)學各向同(tong)性體，具有較好(hao)的耐堿金屬蒸(zheng)氣腐(fu)蝕性、高熔點、高導熱性、較小(xiao)的理(li)論密度、高絕緣(yuan)及高紅外透過性等優點。在可見光(guang)及紅外透光(guang)材料領域具有廣(guang)泛的應用，性能優於氧化鋁(lv)陶瓷，是一種很有前景的材料。

典型應用：是製備宇(yu)航器及火箭導彈(dan)的紅外窗口和整流罩、高溫爐紅外窗口、高溫紅外光(guang)學裝置、光(guang)學濾光(guang)片和光(guang)學檢波(bo)器、高壓(ya)鈉燈發光(guang)管和紅外探測(ce)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(wei)立體網狀(zhuang)骨架(jia)結構，使其具有60%-90%的開孔率，可高效(xiao)的清除(chu)金屬液中的大塊(kuai)雜物和大部(bu)分微小(xiao)懸浮夾雜物，具有高耐火度、高氣孔率、低熱傳導率、製造成本低、製備工藝簡(jian)單，具備良好(hao)的機械性能。在國(guo)內(na)北(bei)京大學的李(li)文(wen)霞等人以氧化鎂為骨料，加入適量的ZrO2製備出氧化鎂部(bu)分穩定氧化鋯泡沫陶瓷過濾器，其在鎳基合(he)金單晶片生產中取得了很好(hao)的效(xiao)果，填(tian)補(bu)了國(guo)內(na)的技術(shu)空白。

典型應用:

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

b、節能隔熱材料。可做(zuo)窯爐內(na)襯，在航天航空行業中可隔熱保(bao)護(hu)航天器材。

c、吸聲材料。據研究，其降噪(zao)係數接近玻璃(li)棉(mian)，具有良好(hao)的應用前景。

d、催化劑載(zai)體材料。良好(hao)的吸附能力，可作為汽車尾氣淨化器載(zai)體廣(guang)泛應用。

e、食(shi)品及醫藥行業。用於醫藥行業中酶、疫苗、核(he)酸等生理(li)活性物質的濃縮、分離、精製等，為食(shi)品安全做(zuo)保(bao)障。

（3）MgO係微波(bo)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)的要求越來越高，使得低介高Q陶瓷成為研究熱點。一方麵，MgO陶瓷本身具有優越的介電性能（εr=9.1,tanδ＜1.6×10-6），是一種理(li)想的5G通訊用微波(bo)介質基板(ban)材料。

MgTiO3係微波(bo)介質陶瓷具有空間群R3的鈦鐵礦結構，該材料因具有低tanδ、高頻率熱穩定性而(er)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(bo)器、通信天線、雷達、直接廣(guang)播衛星(xing)和微波(bo)頻率全球定位係統的潛力。

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、雷達罩等領域。不僅如此，MgAl2O4還有低εr的特點，也(ye)可用作微波(bo)介質陶瓷。采用微波(bo)燒結製備的MgAl2O4係陶瓷綜(zong)合(he)性能優良，可以滿(man)足(zu)各個領域的使用要求。

（4）MgO陶瓷芯型

氧化鎂高溫性能好(hao)，用氧化鎂基陶瓷型芯腳注(zhu)不鏽(xiu)鋼鑄件時，即使澆(jiao)注(zhu)溫度高達1650℃，芯型材料不會與(yu)合(he)金發生反(fan)應，鑄件內(na)部(bu)表麵光(guang)潔度高，並且其屬於弱(ruo)堿性耐火材料，能溶(rong)於磷(lin)酸和醋酸等有機酸溶(rong)液，易於芯性脫除(chu)，其不產生熱裂缺(que)陷、目前對鎂基陶瓷芯型研究較少(shao)，具有很大的發展空間。

1、作為氧化鋁(lv)陶瓷的燒結劑

氧化鎂作為常(chang)見的燒結助劑，對氧化鋁(lv)陶瓷有以下影響：

a、添加適量MgO可以降低氧化鋁(lv)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(kuai)了晶界擴散，對晶粒有一定的細化作用，致密度與(yu)力學性能較好(hao)。

c、適量的MgO可以抑製晶界的快(kuai)速移動，使得氣孔排出比(bi)較完(wan)全，陶瓷更加致密，透過率較高。

2、作為高性能陶瓷散熱基板(ban)的燒結助劑

隨著高鐵、航空航天及軍工領域的大功率電子器件朝著高溫、高頻和高集(ji)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銅板(ban)實現與(yu)外界的熱交換(huan)。目前主流的陶瓷基板(ban)有Si3N4、AlN和Al2O3三種，都需要采用MgO作為燒結助劑。尤(you)其是對於綜(zong)合(he)性能的Si3N4陶瓷，為避免Al2O3作為助劑產生的晶格缺(que)陷增加聲子散射，MgO成為製備高導熱Si3N4陶瓷的燒結助劑，其使用量約為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(hao)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，充分發揮其集(ji)成優勢，在航空航天、發動機耐磨部(bu)件及人工股(gu)骨球頭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均勻地包覆在BaTiO3基陶瓷粉體表麵，能有效(xiao)抑製晶粒長大，從而(er)獲(huo)得晶粒均勻的陶瓷，此細晶效(xiao)應是由(you)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(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(bo)頻率下的可調器件有非(fei)常(chang)好(hao)的應用前景。

由(you)於目前的各種鐵電材料均存在某些(xie)方麵的不足(zu)，通過各種手段(duan)提高其綜(zong)合(he)性能，成為鈦酸鍶鋇材料實現大規模(mo)應用必(bi)須(xu)解決的關鍵(jian)問題。

除(chu)了用稀土元素(su)離子進行A位摻雜取代， MgO、MgTiO3、Mg2SiO4等化合(he)物加入到BST陶瓷和薄(bo)膜中也(ye)可以降低其介電常(chang)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圍大，通流密度大，非(fei)線性係數低，電阻溫度係數小(xiao)的優點，廣(guang)泛應用於電力-電子、交通、通信及家用電器等方麵。傳統的ZnO複合(he)陶瓷仍(reng)存在許(xu)多(duo)問題，如結構均勻性差、工業生產重複率低、穩定性差、理(li)論研究不充分等

MgO的添加有助於改善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，但過量添加反(fan)而(er)會使陶瓷致密度下降。