Отличные термические и химические свойства плавленого кварца в качестве материала тигля

Плавленый кварц имеет несколько замечательных особенностей, касающихся его механических, термических, химических и оптических свойств:
• Он твердый и прочный, его нетрудно обрабатывать и полировать.(Можно также применить лазерную микрообработку.)
• Высокая температура стеклования затрудняет его плавление по сравнению с другими оптическими стеклами, но это также означает, что возможны относительно высокие рабочие температуры.Однако при температуре выше 1100 °C в плавленом кварце может наблюдаться расстекловывание (локальная кристаллизация в виде кристобалита), особенно под влиянием некоторых микропримесей, что может привести к ухудшению оптических свойств.
• Коэффициент теплового расширения очень низкий – около 0,5 · 10-6 К-1.Это в несколько раз ниже, чем у типичных очков.Даже гораздо более слабое тепловое расширение около 10-8 К-1 возможно при использовании модифицированной формы плавленого кварца с некоторым количеством диоксида титана, представленной Corning [4] и названной стеклом со сверхнизким расширением.
• Высокая термостойкость обусловлена ​​слабым тепловым расширением;существует лишь умеренное механическое напряжение, даже когда возникают высокие температурные градиенты из-за быстрого охлаждения.
• Кремнезем может быть химически очень чистым, в зависимости от метода производства (см. ниже).
• Кремнезем химически достаточно инертен, за исключением плавиковой кислоты и сильнощелочных растворов.При повышенных температурах он также несколько растворим в воде (существенно больше, чем кристаллический кварц).
• Область прозрачности достаточно широкая (около 0,18 мкм до 3 мкм), что позволяет использовать кварцевый кварц не только во всей видимой области спектра, но также в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах.Однако пределы существенно зависят от качества материала.Например, сильные полосы инфракрасного поглощения могут быть вызваны содержанием OH, а УФ-поглощение металлическими примесями (см. ниже).
• Будучи аморфным материалом, плавленый кварц оптически изотропен – в отличие от кристаллического кварца.Это означает, что он не имеет двойного лучепреломления, а его показатель преломления (см. рисунок 1) можно охарактеризовать одной формулой Селлмейера.