氟化镁7783-40-6

氟化镁（Magnesium Fluoride, MgF₂）7783-40-6

氟化镁是一种重要的无机氟化物，具有高化学稳定性、低折射率和优异的红外透过性能，广泛应用于光学镀膜、陶瓷、冶金等领域。

1. 基本性质

• 化学式：MgF₂

• 分子量：62.30 g/mol

• 外观：白色结晶粉末或无色透明晶体（单晶）

• 密度：3.15 g/cm³

• 熔点：1263°C

• 沸点：2260°C

• 溶解性：

• 难溶于水（0.013 g/100 mL，25°C）

• 不溶于乙醇、丙酮等有机溶剂

• 可溶于硝酸、氢氟酸等强酸

2. 晶体结构

• 晶型：四方晶系（金红石型结构）

• 折射率：1.38（可见光波段），是已知最低折射率的固体材料之一

• 透光范围：0.12~8 μm（紫外至中红外）

3. 制备方法

（1）湿化学法

• 氢氟酸法：氢氧化镁或碳酸镁与氢氟酸反应

  $${\text{Mg(OH)}}_2+2\text{HF}\to {\text{MgF}}_2+2{\text{H}}_2\text{O}$$

• 氟化铵法：镁盐与氟化铵溶液反应，沉淀煅烧

（2）高温法

• 直接合成：镁粉与氟气在高温下反应

  $$\text{Mg}+{\text{F}}_2\to {\text{MgF}}_2$$

• 熔盐电解：以MgF₂为电解质制备高纯产品

（3）单晶生长

• Bridgman法：用于生长光学级MgF₂单晶

4. 主要应用

（1）光学镀膜

• 减反射膜：利用其低折射率（如相机镜头、激光器窗口）

• 多层膜系：与高折射率材料（如ZnS）组合用于分光镜、滤光片

（2）功能材料

• 红外窗口材料：透红外性能优于蓝宝石（3~5 μm波段）

• 激光晶体基质：掺杂稀土离子（如Er³⁺）用于中红外激光器

（3）工业用途

• 冶金助熔剂：降低铝合金冶炼温度

• 陶瓷添加剂：提高陶瓷机械强度

• 核工业：中子慢化剂（因镁的低中子吸收截面）