क्रुसिबल मटेरियल म्हणून सिलिका उत्कृष्ट थर्मल आणि रासायनिक गुणधर्म

फ्यूज्ड सिलिकामध्ये त्याच्या यांत्रिक, थर्मल, रासायनिक आणि ऑप्टिकल गुणधर्मांबद्दल अनेक उल्लेखनीय वैशिष्ट्ये आहेत:
• हे कठोर आणि मजबूत आहे आणि मशीन आणि पॉलिश करणे फार कठीण नाही. (लेझर मायक्रोमशिनिंग देखील लागू करू शकते.)
• उच्च काचेचे संक्रमण तापमान इतर ऑप्टिकल ग्लासेसपेक्षा वितळणे अधिक कठीण करते, परंतु हे देखील सूचित करते की तुलनेने उच्च ऑपरेशन तापमान शक्य आहे. तथापि, फ्यूज्ड सिलिका 1100 °C वर, विशेषतः विशिष्ट ट्रेस अशुद्धतेच्या प्रभावाखाली, डेव्हिट्रिफिकेशन (क्रिस्टोबलाइटच्या स्वरूपात स्थानिक क्रिस्टलायझेशन) प्रदर्शित करू शकते आणि यामुळे ऑप्टिकल गुणधर्म खराब होतात.
• थर्मल विस्तार गुणांक खूप कमी आहे - सुमारे 0.5 · 10−6 K−1. हे ठराविक चष्म्याच्या तुलनेत कित्येक पट कमी आहे. 10−8 K−1 च्या आसपास खूप कमकुवत थर्मल विस्तार देखील काही टायटॅनियम डायऑक्साइडसह फ्यूज केलेल्या सिलिकेच्या सुधारित स्वरूपात शक्य आहे, कॉर्निंग [४] ने सादर केला आहे आणि ज्याला अल्ट्रा लो एक्सपेन्शन ग्लास म्हणतात.
• उच्च थर्मल शॉक प्रतिरोध कमकुवत थर्मल विस्तार परिणाम आहे; जलद थंडीमुळे उच्च तापमान ग्रेडियंट्स उद्भवतात तेव्हाही केवळ मध्यम यांत्रिक ताण असतो.
• सिलिका रासायनिकदृष्ट्या अतिशय शुद्ध असू शकते, जे फॅब्रिकेशन पद्धतीवर अवलंबून असते (खाली पहा).
• हायड्रोफ्लोरिक ऍसिड आणि जोरदार अल्कधर्मी द्रावणाचा अपवाद वगळता सिलिका रासायनिकदृष्ट्या पूर्णपणे जड आहे. भारदस्त तापमानात, ते पाण्यात काही प्रमाणात विरघळणारे देखील असते (स्फटिकाच्या क्वार्ट्जपेक्षा जास्त).
• पारदर्शकता क्षेत्र खूप विस्तृत आहे (सुमारे 0.18 μm ते 3 μm), फ्यूज्ड सिलिकाचा वापर केवळ संपूर्ण दृश्यमान वर्णक्रमीय प्रदेशातच नाही तर अल्ट्राव्हायोलेट आणि इन्फ्रारेडमध्ये देखील होतो. तथापि, मर्यादा सामग्रीच्या गुणवत्तेवर अवलंबून असतात. उदाहरणार्थ, मजबूत इन्फ्रारेड शोषण बँड OH सामग्रीमुळे होऊ शकतात आणि धातूच्या अशुद्धतेपासून अतिनील शोषण (खाली पहा).
• एक अनाकार सामग्री म्हणून, फ्यूज केलेले सिलिका ऑप्टिकली समस्थानिक आहे - क्रिस्टलीय क्वार्ट्जच्या उलट. याचा अर्थ असा होतो की याला कोणतेही बायरफ्रिंगन्स नाही आणि त्याचा अपवर्तक निर्देशांक (आकृती 1 पहा) एकाच सेलमीयर सूत्राने दर्शविला जाऊ शकतो.