Smeltet silica med fremragende termiske og kemiske egenskaber som digelmateriale

Smeltet silica har adskillige bemærkelsesværdige egenskaber, både hvad angår dets mekaniske, termiske, kemiske og optiske egenskaber:
• Den er hård og robust, og ikke alt for vanskelig at bearbejde og polere. (Man kan også anvende lasermikrobearbejdning.)
• Den høje glasovergangstemperatur gør det vanskeligere at smelte end andre optiske glasser, men det indebærer også, at relativt høje driftstemperaturer er mulige. Smeltet silica kan dog udvise devitrifikation (lokal krystallisation i form af cristobalit) over 1100 °C, især under påvirkning af visse spor af urenheder, og dette ville ødelægge de optiske egenskaber.
• Den termiske udvidelseskoefficient er meget lav – omkring 0,5 · 10−6 K−1. Dette er flere gange lavere end for typiske glastyper. En endnu svagere termisk udvidelse omkring 10−8 K−1 er mulig med en modificeret form for smeltet silica med noget titandioxid, introduceret af Corning [4] og kaldet ultralavekspansionsglas.
• Den høje termiske stødmodstand er et resultat af den svage termiske udvidelse; der er kun moderat mekanisk belastning, selv når der opstår høje temperaturgradienter på grund af hurtig afkøling.
• Silica kan være kemisk meget ren, afhængigt af fremstillingsmetoden (se nedenfor).
• Silica er kemisk ret inert, med undtagelse af flussyre og stærkt alkaliske opløsninger. Ved forhøjede temperaturer er det også noget opløseligt i vand (væsentligt mere end krystallinsk kvarts).
• Transparensområdet er ret bredt (ca. 0,18 μm til 3 μm), hvilket tillader brugen af ​​smeltet silica ikke kun i hele det synlige spektralområde, men også i ultraviolet og infrarødt. Grænserne afhænger dog i høj grad af materialekvaliteten. For eksempel kan stærke infrarøde absorptionsbånd være forårsaget af OH-indhold og UV-absorption fra metalliske urenheder (se nedenfor).
• Som et amorft materiale er smeltet silica optisk isotropisk – i modsætning til krystallinsk kvarts. Dette betyder, at det ikke har dobbeltbrydning, og dets brydningsindeks (se figur 1) kan karakteriseres med en enkelt Sellmeier-formel.