Плавленый кварц — превосходное сырье для использования в литье по выплавляемым моделям, огнеупорах, литейном производстве, технической керамике и других областях, где требуется стабильный продукт высокой чистоты с очень низким коэффициентом теплового расширения.
| Химический состав | Первый класс | Типичный | Второй класс | Типичный |
| SiO2 | 99,9%мин | 99.92 | 99,8%мин | 99,84 |
| Fe2O3 | 50 ppm максимум | 19 | 80 ppm максимум | 50 |
| Al2O3 | 100 ppm максимум | 90 | 150 ppm максимум | 120 |
| К2О | 30 ppm максимум | 23 | 30 ppm максимум | 25 |
Плавленый кварц изготавливается из высокочистого диоксида кремния с использованием уникальной технологии плавления, обеспечивающей высочайшее качество. Наш плавленый кварц более чем на 99% аморфен, обладает чрезвычайно низким коэффициентом теплового расширения и высокой устойчивостью к термическим ударам. Плавленый кварц инертен, обладает превосходной химической стабильностью и чрезвычайно низкой электропроводностью.
Плавленый кварц обладает превосходными термическими и химическими свойствами в качестве тигельного материала для выращивания монокристаллов из расплава, а его высокая чистота и низкая стоимость делают его особенно привлекательным для выращивания высокочистых кристаллов. Однако при выращивании некоторых типов кристаллов между расплавом и кварцевым тиглем необходим слой пиролитического углерода.
Плавленый кварц обладает рядом замечательных особенностей, касающихся его механических, термических, химических и оптических свойств:
• Он твердый и прочный, и его несложно обрабатывать и полировать. (Также можно применять лазерную микрообработку.)
• Высокая температура стеклования затрудняет плавление по сравнению с другими оптическими стеклами, но также подразумевает возможность работы при относительно высоких температурах. Однако плавленый кварц может подвергаться девитрификации (локальной кристаллизации в виде кристобалита) при температуре выше 1100 °C, особенно под воздействием некоторых примесей, что может ухудшить его оптические свойства.
• Коэффициент теплового расширения очень низок – около 0,5 · 10−6 K−1. Это в несколько раз ниже, чем у обычных стекол. Еще более слабое тепловое расширение, около 10−8 K−1, возможно у модифицированной формы плавленого кварца с добавлением диоксида титана, представленной компанией Corning [4] и называемой стеклом со сверхнизким коэффициентом расширения.
• Высокая термостойкость обусловлена слабым термическим расширением; даже при высоких температурных градиентах, возникающих из-за быстрого охлаждения, возникает лишь умеренное механическое напряжение.
• В зависимости от метода изготовления (см. ниже) диоксид кремния может быть химически очень чистым.
• Кремнезем химически довольно инертен, за исключением плавиковой кислоты и сильнощелочных растворов. При повышенных температурах он также в некоторой степени растворим в воде (значительно лучше, чем кристаллический кварц).
• Область прозрачности достаточно широка (примерно от 0,18 мкм до 3 мкм), что позволяет использовать плавленый кварц не только во всем видимом спектральном диапазоне, но и в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах. Однако ограничения в значительной степени зависят от качества материала. Например, сильные полосы поглощения в инфракрасном диапазоне могут быть вызваны содержанием ОН-групп, а поглощение УФ-излучения — металлическими примесями (см. ниже).
• Будучи аморфным материалом, плавленый кварц является оптически изотропным – в отличие от кристаллического кварца. Это означает, что он не обладает двойным лучепреломлением, а его показатель преломления (см. рис. 1) может быть охарактеризован одной формулой Селлмейера.