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フッ化マグネシウム（Magnesium Fluoride,MgF₂）材料とサプライヤー

マグネシウムは水素、ヘリウム、酸素、ネオン、鉄、窒素、シリコンに続いて地球で9番目に豊富な元素であり、地殻を構成する8大構成元素の一つです。カルシウムとともに日常生活でよく見られるアルカリ土類金属です。商業的にマグネシウムは、航空機などの輸送機械や光学機械などの材料に広く利用されています。

フッ化マグネシウム（Magnesium Fluoride,MgF₂）は、式MgF2を有する無機化合物であり、白色結晶質塩です。また、フッ化マグネシウムまたはフッ素化マグネシウムという名前とも呼ばれます。広範囲の波長にわたって透明であり、宇宙望遠鏡などの光学分野でも使用されています。また、珍しい鉱物であるセレライトで自然に発生します。

セレライト（Sellaite）は、MgF2の化学式を持つフッ化マグネシウム鉱物です。一般に、白い硝子体プリズムなどの正方晶系結晶系で結晶化します。また、繊維状の状態または紡糸骨材として発生します。モース硬度は5〜6、比重は2.97〜3.15です。フッ化マグネシウムは、フッ化アンモニウムなどのフッ化水素源と共に酸化マグネシウムから製造されます。

フッ化マグネシウム(Magnesium Fluoride)の材料と利用

フッ化マグネシウム（Magnesium Fluoride,MgF₂）は非常に広い波長にわたって透明です。この素材で作られた窓、レンズ、プリズムは、0.120μm(真空紫外線)から8.0μm(赤外線)までの全波長範囲で使用できます。高品質の合成VUVグレードのMgF2はかなり高価ですが、大量製造時にコストを削減できます。低グレードのMgF2は時々赤外線で使用されますが、ここではフッ化カルシウムより劣っています。

フッ化マグネシウム（MgF2）は、頑丈で適用が簡単で光沢がありますが、やや複屈折であるため、窓やレンズの平面に垂直な光軸に切断する必要があります。韓国の韓国科学技術院（KIST）共同研究チームはフッ化マグネシウムを応用し、太陽熱を利用して海水や下水から飲料水を生産できる太陽熱膜蒸留技術を開発しました。具体的には、飲料水化の核心技術である太陽熱吸収体をチタン（Ti）金属とフッ化マグネシウム（MgF2）を電子ビームを用いて開発に成功しました。

フッ化マグネシウム (MgF2) は、TiO2 (ルチル) 構造を持つ正方晶系の物質です。単位セルには 2 つの数式単位が含まれています。マグネシウムイオンは、D2h 点対称の八面体サイトを占有します。ユニットセル内のフッ素イオンの位置は、X線回折測定から知られています。 0.12 ～ 8 μm の広い透明度範囲、良好な機械的特性、および低い光学屈折率により、フッ化マグネシウムはコーティングおよび干渉フィルターに望ましい材料になります。 MgF2 は正の一軸性材料で、紫外線での複屈折が最も高くなります。それは鉱物のセリア酸として自然に発生します。単結晶 MgF2 は、ウィンドウ、レンズ、偏光子、およびその他の光学部品に広く使用されています。光学品質のホットプレス多結晶 MgF2 は、特に赤外線の光学部品にも使用されます。また、 MgF2 は、固体レーザーの 2 価イオンホスト材料としても高い利用価値があります。バナジウム、ニッケル、およびコバルトはドーパントとして使用され、赤外線で調整可能な固体レーザーを生成します。

マグネシウムは、他の元素との組み合わせでのみ自然に発生し、ほとんどの場合、+2 の酸化状態になります。遊離元素 (金属) は人工的に生成することができ、非常に反応性があります (ただし、大気中では、反応性を部分的に阻害する酸化物の薄い層ですぐにコーティングされます。現在、主に塩水から得られるマグネシウム塩の電気分解によって得られ、主にアルミニウム - マグネシウム合金 (マグナリウムまたはマグネリウムと呼ばれることもあります) の成分として使用されます。マグネシウムはアルミニウムよりも密度が低く、軽るくて強度が強いことが特徴です。

また、人体の質量で 11 番目に豊富な元素であり、すべての細胞と約 300 の酵素に不可欠です。マグネシウムイオンは、ATP、DNA、RNA などのポリリン酸化合物と相互作用します。何百もの酵素が機能するためにマグネシウムイオンを必要とします。マグネシウム化合物は、一般的な下剤、制酸剤（マグネシアミルクなど）として薬用に使用され、子癇などの異常な神経興奮や血管痙攣を安定させるために使用されます。

2013 年現在、アルミニウム合金の年間消費量は 5,000 万トンであるのに対し、マグネシウム合金の消費量は年間 100 万トン未満でした。それらの使用は歴史的に、Mg 合金が腐食する傾向、高温でのクリープ、および燃焼によって制限されてきました。

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