太原氧化镁（MgO）是一种白色精细陶瓷粉末，除了可以自身烧结制成MgO陶瓷，还可以与其他化合物合成、复合或者作为添加剂，制成高性能陶瓷或晶体。MgO的典型应用场景如下：

一、作为主要成分的典型应用

1. MgO透明陶瓷

MgO透明陶瓷（规格：CGC-1）具有低密度、耐高温、高绝缘、优异的力学性能、较高的红外透过率、良好的化学稳定性和较低的发射率等优点，是一种高性能红外窗口和传感器保护材料等[1]。

2. MgAl2O4透明陶瓷

MgAl2O4透明陶瓷具有几乎覆盖紫外到红外区域（190nm＜λ＜6000nm）的优良光学透过率，还具有高硬度、高强度、耐高温、低辐射率、耐砂蚀雨蚀和抗冲击等优点，已在透明装甲、导弹窗口和整流罩等领域实现广泛应用[2]。MgAl2O4由MgO（规格：GFS-1）和Al2O3按化学计量比1:1反应而成，MgO质量占比为28.2%。

3. Co2+掺杂MgAl2O4晶体

Co2+掺杂的镁铝尖晶石(Co:MgAl2O4)晶体是用于近红外区域工作的无源调Q固态激光器的有效材料，通过它的被动调Q作用产生的高峰值功率脉冲激光具有人眼伤害小、穿透能力强、传输损耗小和光电对抗能力强等特点，可广泛应用于空间光通信、战场快速测距以及无人设备的激光雷达等领域。Co2+掺杂MgAl2O4晶体中99.995%高纯MgO（规格：CGC-1）质量占比与MgAl2O4透明陶瓷相近。

4. MgO-Y2O3复相陶瓷

利用MgO（规格：GFS-1）和纳米Y2O3之间存在的“钉扎效应”来相互抑制晶粒生长，可制备出力学性能高于单相，光学透过率不逊于单相的MgO-Y2O3复相陶瓷，可用于制造透明装甲、导弹头罩、高温观察窗口以及航空窗口等[4]。在MgO-Y2O3复相陶瓷中MgO与Y2O3的体积比通常为1:1，换算成质量MgO大约占比为41.7%。

5. MgO系微波介质陶瓷

随着移动通信，卫星通信技术的更新迭代，人们对于通信时频段的要求越来越高，使得低介高Q陶瓷成为研究热点。一方面，MgO陶瓷本身具有优越的介电性能（εr=9.1,tanδ＜1.6×10-6），是一种理想的5G通讯用微波介质基板材料[5]。另一方面，MgO-TiO2系（主要为MgTiO3）微波介质陶瓷由于具有优异的介电性能，在谐振器和滤波器等电子元器件中有着重要的应用前景。MgTiO3由MgO（规格：GFS-2）和TiO2按化学计量比1:1反应而成，MgO质量占比为33.3%。

二、作为添加剂的典型应用

1. 作为高性能陶瓷散热基板的烧结助剂

随着高铁、航空航天及军工领域的大功率电子器件朝着高温、高频和高集成度等方向发展，高效散热成为迫切需求。大功率器件通过陶瓷覆铜板实现与外界的热交换。目前主流的陶瓷基板有Si3N4、AlN和Al2O3三种，都需要采用MgO（规格：GFS-1）作为烧结助剂。尤其是对于综合性能的Si3N4陶瓷，为避免Al2O3作为助剂产生的晶格缺陷增加声子散射，MgO（规格：GFS-1）成为制备高导热Si3N4陶瓷的烧结助剂，其使用量约为3%。

2. MgAl2O4透明陶瓷

MgAl2O4透明陶瓷具有几乎覆盖紫外到红外区域（190nm＜λ＜6000nm）的优良光学透过率，还具有高硬度、高强度、耐高温、低辐射率、耐砂蚀雨蚀和抗冲击等优点，已在透明装甲、导弹窗口和整流罩等领域实现广泛应用[2]。MgAl2O4由MgO（规格：GFS-1）和Al2O3按化学计量比1:1反应而成，MgO质量占比为28.2%。

3. Co2+掺杂MgAl2O4晶体

Co2+掺杂的镁铝尖晶石(Co:MgAl2O4)晶体是用于近红外区域工作的无源调Q固态激光器的有效材料，通过它的被动调Q作用产生的高峰值功率脉冲激光具有人眼伤害小、穿透能力强、传输损耗小和光电对抗能力强等特点，可广泛应用于空间光通信、战场快速测距以及无人设备的激光雷达等领域。Co2+掺杂MgAl2O4晶体中99.995%高纯MgO（规格：CGC-1）质量占比与MgAl2O4透明陶瓷相近。

4. MgO-Y2O3复相陶瓷

利用MgO（规格：GFS-1）和纳米Y2O3之间存在的“钉扎效应”来相互抑制晶粒生长，可制备出力学性能高于单相，光学透过率不逊于单相的MgO-Y2O3复相陶瓷，可用于制造透明装甲、导弹头罩、高温观察窗口以及航空窗口等[4]。在MgO-Y2O3复相陶瓷中MgO与Y2O3的体积比通常为1:1，换算成质量MgO大约占比为41.7%。

5. MgO系微波介质陶瓷

随着移动通信，卫星通信技术的更新迭代，人们对于通信时频段的要求越来越高，使得低介高Q陶瓷成为研究热点。一方面，MgO陶瓷本身具有优越的介电性能（εr=9.1,tanδ＜1.6×10-6），是一种理想的5G通讯用微波介质基板材料[5]。另一方面，MgO-TiO2系（主要为MgTiO3）微波介质陶瓷由于具有优异的介电性能，在谐振器和滤波器等电子元器件中有着重要的应用前景[6]。MgTiO3由MgO（规格：GFS-2）和TiO2按化学计量比1:1反应而成，MgO质量占比为33.3%。

二、作为添加剂的典型应用

1. 作为高性能陶瓷散热基板的烧结助剂

随着高铁、航空航天及军工领域的大功率电子器件朝着高温、高频和高集成度等方向发展，高效散热成为迫切需求。大功率器件通过陶瓷覆铜板实现与外界的热交换。目前主流的陶瓷基板有Si3N4、AlN和Al2O3三种，都需要采用MgO（规格：GFS-1）作为烧结助剂。尤其是对于综合性能的Si3N4陶瓷，为避免Al2O3作为助剂产生的晶格缺陷增加声子散射，MgO（规格：GFS-1）成为制备高导热Si3N4陶瓷的烧结助剂，其使用量约为3%。

2. 作为Al2O3、YAG和AlON等透明陶瓷的烧结助剂

Al2O3、YAG和AlON等透明陶瓷，都具有力学性能好、化学性质稳定和优异的光学透过性，广泛用于照明、光学与医用仪器、装甲和红外探测等诸多领域。MgO（规格：GFS-1）作为助剂可以显著降低固相反应温度，拖拽晶界迁移速度，排出气孔，促进致密化；通过钉扎效应抑制晶界迁移，避免晶粒异常长大，优化力学性能。MgO在此类透明陶瓷中的添加量比较低（<1%），但其分散性却非常重要。

3. 作为ZTA耐磨陶瓷的烧结助剂

Al2O3和ZrO2都具有耐高温、耐磨损和较好的生物相容性等特性。以ZrO2增韧Al2O3制备ZTA纳米复相陶瓷，可扬长避短，充分发挥其集成优势，在航空航天、发动机耐磨部件及人工股骨球头等方面具有重要应用。MgO（规格：GFS-1）在ZTA陶瓷中的致密化及晶粒细化机制与其在Al2O3中类似，其使用量约为2%。

4. 作为LiNbO3晶体添加剂

掺镁铌酸锂（MgO:LiNbO3）晶体，在激光器中的NCPM倍频、混频和光参量振荡（OPO）的应用中有其独有的优势，被广泛地应用于光参量振荡、光参量放大（OPA）、准相位匹配及集成光波导中[12]。使用99.995%高纯MgO（规格：CGC-1）的掺入可以调控LiNbO3的居里温度，其掺杂量通常低于5mol%，换算成质量约低于1.4%。