Разтопен силициев диоксид с отлични термични и химични свойства като материал за тигел

Разтопеният силициев диоксид има няколко забележителни характеристики както по отношение на неговите механични, топлинни, химични и оптични свойства:
• Той е твърд и здрав и не е много труден за обработка и полиране. (Може да се приложи и лазерна микрообработка.)
• Високата температура на встъкляване го прави по-трудно за топене в сравнение с други оптични стъкла, но също така предполага, че са възможни относително високи работни температури. Въпреки това стопеният силициев диоксид може да прояви девитрификация (локална кристализация под формата на кристобалит) над 1100 °C, особено под въздействието на определени следи от примеси, и това би развалило оптичните свойства.
• Коефициентът на топлинно разширение е много нисък – около 0,5 · 10−6 K−1. Това е няколко пъти по-ниско, отколкото при типичните очила. Дори далеч по-слабо термично разширение около 10-8 K-1 е възможно с модифицирана форма на разтопен силициев диоксид с малко титанов диоксид, въведена от Corning [4] и наречена стъкло с ултра ниско разширение.
• Високата устойчивост на термичен удар е резултат от слабото топлинно разширение; има само умерено механично напрежение, дори когато възникнат високи температурни градиенти поради бързо охлаждане.
• Силицият може да бъде химически много чист, в зависимост от метода на производство (вижте по-долу).
• Силицият е химически доста инертен, с изключение на флуороводородна киселина и силно алкални разтвори. При повишени температури той също е донякъде разтворим във вода (значително повече от кристалния кварц).
• Областта на прозрачност е доста широка (около 0,18 μm до 3 μm), което позволява използването на разтопен силициев диоксид не само в цялата видима спектрална област, но също и в ултравиолетовата и инфрачервената област. Ограниченията обаче до голяма степен зависят от качеството на материала. Например, силните инфрачервени абсорбционни ленти могат да бъдат причинени от съдържание на ОН и UV абсорбция от метални примеси (вижте по-долу).
• Като аморфен материал стопеният силициев диоксид е оптически изотропен – за разлика от кристалния кварц. Това означава, че той няма двойно пречупване и неговият индекс на пречупване (виж Фигура 1) може да се характеризира с една формула на Sellmeier.