Silica hợp nhất có đặc tính nhiệt và hóa học tuyệt vời làm vật liệu nấu chảy

Silica nung chảy có một số tính năng đáng chú ý liên quan đến các tính chất cơ học, nhiệt, hóa học và quang học của nó:
• Cứng và chắc chắn, không quá khó để gia công và đánh bóng. (Người ta cũng có thể áp dụng vi cơ laser.)
• Nhiệt độ chuyển tiếp thủy tinh cao làm cho nó khó tan chảy hơn so với các loại kính quang học khác, nhưng điều đó cũng hàm ý rằng nhiệt độ hoạt động tương đối cao là có thể. Tuy nhiên, silica nung chảy có thể biểu hiện sự phá hủy (kết tinh cục bộ ở dạng cristobalite) ở nhiệt độ trên 1100°C, đặc biệt dưới ảnh hưởng của một số tạp chất vi lượng nhất định và điều này sẽ làm hỏng các tính chất quang học.
• Hệ số giãn nở nhiệt rất thấp – khoảng 0,5 · 10−6 K−1. Con số này thấp hơn nhiều lần so với kính thông thường. Thậm chí có thể xảy ra sự giãn nở nhiệt yếu hơn nhiều khoảng 10−8 K−1 với một dạng biến đổi của silica nung chảy với một ít titan dioxide, được Corning [4] giới thiệu và được gọi là thủy tinh có độ giãn nở cực thấp.
• Khả năng chống sốc nhiệt cao là kết quả của sự giãn nở nhiệt yếu; chỉ có ứng suất cơ học vừa phải ngay cả khi xảy ra hiện tượng chênh lệch nhiệt độ cao do làm mát nhanh.
• Silica có thể rất tinh khiết về mặt hóa học, tùy thuộc vào phương pháp chế tạo (xem bên dưới).
• Silica khá trơ về mặt hóa học, ngoại trừ axit flohydric và dung dịch kiềm mạnh. Ở nhiệt độ cao, nó cũng hòa tan một phần trong nước (nhiều hơn đáng kể so với thạch anh kết tinh).
• Vùng trong suốt khá rộng (khoảng 0,18 μm đến 3 μm), cho phép sử dụng silica nung chảy không chỉ trong toàn bộ vùng quang phổ khả kiến ​​mà còn trong vùng tử ngoại và hồng ngoại. Tuy nhiên, các giới hạn này phụ thuộc đáng kể vào chất lượng vật liệu. Ví dụ, dải hấp thụ hồng ngoại mạnh có thể do hàm lượng OH và sự hấp thụ tia cực tím từ tạp chất kim loại (xem bên dưới).
• Là một vật liệu vô định hình, silica nung chảy có tính đẳng hướng quang học – trái ngược với thạch anh kết tinh. Điều này ngụ ý rằng nó không có khả năng lưỡng chiết, và chiết suất của nó (xem Hình 1) có thể được mô tả bằng một công thức Sellmeier duy nhất.