株洲氧化鎂是一種相當常見的堿(jian)性氧化物，是生產氫株洲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(xie)特殊(shu)優異(yi)的性能，因此在先進陶瓷領域內也相當吃香，它可直(zhi)接(jie)燒結成氧化鎂陶瓷，也可作為添加劑使用。

氧化鎂的製備分為鹵水-氨水沉澱法、白(bai)雲(yun)石碳化法、鎂鹽熱分解和菱美礦熱分解法等。製備方麵，原(yuan)材料源於礦物或(huo)海水，從礦物或(huo)海水中提取MgO，大多(duo)先製成氫氧化鎂或(huo)碳酸鎂，然後(hou)經煆(duan)燒分解成MgO，將這種MgO通過進一步化學(xue)處理或(huo)熱處理可得到高純MgO，如果要求(qiu)具有高純度的MgO陶瓷，就(jiu)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(duo)晶格缺(que)陷(xian)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(xue)各向同性體(ti)，具有較好(hao)的耐堿(jian)金屬蒸(zheng)氣腐蝕性、高熔點、高導熱性、較小(xiao)的理論密度、高絕(jue)緣及(ji)高紅外透過性等優點。在可見光(guang)及(ji)紅外透光(guang)材料領域具有廣泛的應用，性能優於氧化鋁(lv)陶瓷，是一種很(hen)有前景的材料。

典型應用：是製備宇(yu)航器及(ji)火(huo)箭導彈(dan)的紅外窗口(kou)和整流罩、高溫(wen)爐紅外窗口(kou)、高溫(wen)紅外光(guang)學(xue)裝置、光(guang)學(xue)濾光(guang)片和光(guang)學(xue)檢(jian)波(bo)器、高壓鈉燈發光(guang)管和紅外探測器罩的重(zhong)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年代就(jiu)開始了(liao)。MgO泡沫陶瓷具有獨(du)有的三維立體(ti)網狀骨(gu)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(xuan)浮夾(jia)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(yi)簡(jian)單(dan)，具備良好(hao)的機械性能。在國內北京大學(xue)的李文霞等人以氧化鎂為骨(gu)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(dan)晶片生產中取得了(liao)很(hen)好(hao)的效果，填補了(liao)國內的技術空白(bai)。

典型應用:

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

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

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

d、催(cui)化劑載(zai)體(ti)材料。良好(hao)的吸附能力，可作為汽(qi)車尾氣淨化器載(zai)體(ti)廣泛應用。

e、食品及(ji)醫藥行業。用於醫藥行業中酶、疫苗、核酸等生理活性物質(zhi)的濃(nong)縮、分離、精製等，為食品安(an)全(quan)做保(bao)障(zhang)。

（3）MgO係微波(bo)介質(zhi)陶瓷

隨著移動通信，衛(wei)星通信技術的更新迭代，人們對於通信時頻段的要求(qiu)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），是一種理想(xiang)的5G通訊用微波(bo)介質(zhi)基板材料。

MgTiO3係微波(bo)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、高頻率熱穩定性而被研究並應用於陶瓷電容器和諧振(zhen)器。此外，MgTiO3具有應用於濾波(bo)器、通信天線、雷達、直(zhi)接(jie)廣播(bo)衛(wei)星和微波(bo)頻率全(quan)球定位係統的潛(qian)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、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(bo)介質(zhi)陶瓷。采用微波(bo)燒結製備的MgAl2O4係陶瓷綜合性能優良，可以滿足各個(ge)領域的使用要求(qiu)。

（4）MgO陶瓷芯型

氧化鎂高溫(wen)性能好(hao)，用氧化鎂基陶瓷型芯腳注不鏽(xiu)鋼(gang)鑄件時，即使澆注溫(wen)度高達1650℃，芯型材料不會與合金發生反(fan)應，鑄件內部表麵光(guang)潔度高，並且其屬於弱堿(jian)性耐火(huo)材料，能溶於磷酸和醋酸等有機酸溶液，易(yi)於芯性脫(tuo)除，其不產生熱裂(lie)缺(que)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(lv)陶瓷的燒結劑

氧化鎂作為常見的燒結助劑，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(wen)度，抑製晶粒長大，提高致密度。

b、添加MgO，Mg加快(kuai)了(liao)晶界擴(kuo)散，對晶粒有一定的細化作用，致密度與力學(xue)性能較好(hao)。

c、適量的MgO可以抑製晶界的快(kuai)速(su)移動，使得氣孔排出(chu)比(bi)較完全(quan)，陶瓷更加致密，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(ji)軍工領域的大功率電子器件朝著高溫(wen)、高頻和高集(ji)成度等方向發展，高效散熱成為迫切(qie)需求(qiu)。大功率器件通過陶瓷覆銅板實(shi)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。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(que)陷(xian)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(wen)、耐磨損(sun)和較好(hao)的生物相容性等特性。以ZrO2增韌Al2O3製備ZTA納(na)米複(fu)相陶瓷，可揚長避短，充分發揮(hui)其集(ji)成優勢，在航空航天、發動機耐磨部件及(ji)人工股骨(gu)球頭(tou)等方麵具有重(zhong)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

（1）添加到BaTiO3基陶瓷中

采用均(jun)勻沉澱法將MgO均(jun)勻地包(bao)覆在BaTiO3基陶瓷粉(fen)體(ti)表麵，能有效抑製晶粒長大，從而獲得晶粒均(jun)勻的陶瓷，此細晶效應是由於晶界區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(ji)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(sun)耗(hao)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常好(hao)的應用前景。

由於目(mu)前的各種鐵電材料均(jun)存(cun)在某些(xie)方麵的不足，通過各種手段提高其綜合性能，成為鈦酸鍶鋇材料實(shi)現大規模(mo)應用必須(xu)解決(jue)的關鍵問題。

除了(liao)用稀土元素(su)離子進行A位摻雜取代， MgO、MgTiO3、Mg2SiO4等化合物加入到BST陶瓷和薄膜中也可以降低其介電常數和介電損(sun)耗(hao)。

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，廣泛應用於電力-電子、交通、通信及(ji)家用電器等方麵。傳統的ZnO複(fu)合陶瓷仍存(cun)在許多(duo)問題，如結構均(jun)勻性差、工業生產重(zhong)複(fu)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(wen)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)而會使陶瓷致密度下降。