Fused Silica Utmärkta termiska och kemiska egenskaper som degelmaterial

Smält kiseldioxid har flera anmärkningsvärda egenskaper både när det gäller dess mekaniska, termiska, kemiska och optiska egenskaper:
• Den är hård och robust och inte alltför svår att bearbeta och polera. (Man kan också tillämpa lasermikrobearbetning.)
• Den höga glastemperaturen gör det svårare att smälta än andra optiska glas, men det innebär också att relativt höga driftstemperaturer är möjliga. Dock kan smält kiseldioxid uppvisa devitrifiering (lokal kristallisation i form av kristobalit) över 1100 °C, särskilt under påverkan av vissa spårföroreningar, och detta skulle förstöra de optiska egenskaperna.
• Den termiska expansionskoefficienten är mycket låg – cirka 0,5 · 10−6 K−1. Detta är flera gånger lägre än för vanliga glasögon. Ännu mycket svagare termisk expansion runt 10−8 K−1 är möjlig med en modifierad form av smält kiseldioxid med lite titandioxid, introducerad av Corning [4] och kallad ultralågexpansionsglas.
• Den höga värmechockbeständigheten är ett resultat av den svaga termiska expansionen; det finns endast måttlig mekanisk belastning även när höga temperaturgradienter uppstår på grund av snabb kylning.
• Kiseldioxid kan vara kemiskt mycket ren, beroende på tillverkningsmetod (se nedan).
• Kiseldioxid är kemiskt ganska inert, med undantag för fluorvätesyra och starkt alkaliska lösningar. Vid förhöjda temperaturer är det också något lösligt i vatten (väsentligt mer än kristallint kvarts).
• Transparensområdet är ganska brett (cirka 0,18 µm till 3 µm), vilket tillåter användning av smält kiseldioxid inte bara genom hela det synliga spektralområdet, utan även i ultraviolett och infrarött ljus. Gränserna beror dock till stor del på materialkvaliteten. Till exempel kan starka infraröda absorptionsband orsakas av OH-halt och UV-absorption från metalliska föroreningar (se nedan).
• Som ett amorft material är smält kiseldioxid optiskt isotrop – till skillnad från kristallin kvarts. Detta innebär att det inte har någon dubbelbrytning, och dess brytningsindex (se figur 1) kan karakteriseras med en enda Sellmeier-formel.