Միաձուլված սիլիցիում Գերազանց ջերմային և քիմիական հատկությունները որպես կարասի նյութ

Միաձուլված սիլիցիումի մի քանի ուշագրավ առանձնահատկություններ՝ կապված իր մեխանիկական, ջերմային, քիմիական և օպտիկական հատկությունների հետ.
• Այն կոշտ է և ամուր, և այնքան էլ դժվար չէ մեքենայացնել և փայլեցնել: (Կարելի է նաև կիրառել լազերային միկրոմեքենաշինություն):
• Ապակու անցման բարձր ջերմաստիճանը ավելի դժվար է դարձնում այն ​​հալվելը, քան մյուս օպտիկական ապակիները, բայց դա նաև ենթադրում է, որ հնարավոր է համեմատաբար բարձր աշխատանքային ջերմաստիճան: Այնուամենայնիվ, միաձուլված սիլիցիումի պարունակությունը կարող է դրսևորել ապավիտրացում (տեղական բյուրեղացում կրիստոբալիտի տեսքով) 1100 °C-ից բարձր ջերմաստիճանում, հատկապես որոշակի հետքի կեղտերի ազդեցության տակ, ինչը կփչացնի օպտիկական հատկությունները:
• Ջերմային ընդարձակման գործակիցը շատ ցածր է՝ մոտ 0,5 · 10−6 K−1: Սա մի քանի անգամ ցածր է, քան սովորական ակնոցների դեպքում: Նույնիսկ շատ ավելի թույլ ջերմային ընդլայնում 10−8 K−1-ի շուրջ հնարավոր է միաձուլված սիլիցիումի ձևափոխված ձևով տիտանի երկօքսիդի հետ, որը ներկայացվել է Corning-ի կողմից [4] և կոչվում է ծայրահեղ ցածր ընդարձակման ապակի։
• Բարձր ջերմային ցնցումների դիմադրությունը թույլ ջերմային ընդլայնման արդյունք է. կա միայն չափավոր մեխանիկական սթրես, նույնիսկ երբ բարձր ջերմաստիճանի գրադիենտներ են առաջանում արագ սառեցման պատճառով:
• Սիլիցիումը կարող է քիմիապես շատ մաքուր լինել՝ կախված պատրաստման եղանակից (տես ստորև):
• Սիլիցիումը քիմիապես բավականին իներտ է, բացառությամբ ֆտորաթթվի և ուժեղ ալկալային լուծույթների: Բարձր ջերմաստիճաններում այն ​​նաև որոշ չափով լուծելի է ջրում (էականորեն ավելի շատ, քան բյուրեղային քվարցը):
• Թափանցիկության շրջանը բավականին լայն է (մոտ 0,18 մկմ-ից մինչև 3 մկմ), որը թույլ է տալիս միաձուլված սիլիցիումի օգտագործումը ոչ միայն ամբողջ տեսանելի սպեկտրային տարածքում, այլև ուլտրամանուշակագույն և ինֆրակարմիր ճառագայթներում: Այնուամենայնիվ, սահմանները էապես կախված են նյութի որակից: Օրինակ, ուժեղ ինֆրակարմիր կլանման գոտիները կարող են առաջանալ OH պարունակության և ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման կլանման պատճառով մետաղական կեղտերից (տես ստորև):
• Որպես ամորֆ նյութ՝ միաձուլված սիլիցիումը օպտիկապես իզոտրոպ է` ի տարբերություն բյուրեղային քվարցի: Սա ենթադրում է, որ այն չունի երկակի բեկում, և նրա բեկման ինդեքսը (տես Գծապատկեր 1) կարելի է բնութագրել մեկ Սելլմայերի բանաձևով: