Priodweddau Thermol A Chemegol Ardderchog Silica Ymdoddedig Fel Deunydd Crwsadwy

Mae gan silica ymdoddedig nifer o nodweddion rhyfeddol o ran ei briodweddau mecanyddol, thermol, cemegol ac optegol:
• Mae'n galed ac yn gadarn, ac nid yw'n rhy anodd ei beiriannu a'i sgleinio.(Gall un hefyd gymhwyso microbeiriannu laser.)
• Mae'r tymheredd trawsnewid gwydr uchel yn ei gwneud hi'n anoddach i doddi na sbectol optegol eraill, ond mae hefyd yn awgrymu bod tymheredd gweithredu cymharol uchel yn bosibl.Fodd bynnag, gall silica ymdoddedig arddangos dadwydreiddiad (crisialu lleol ar ffurf cristobalite) uwchlaw 1100 ° C, yn enwedig o dan ddylanwad rhai amhureddau hybrin, a byddai hyn yn difetha'r priodweddau optegol.
• Mae'r cyfernod ehangu thermol yn isel iawn – tua 0.5 · 10−6 K−1.Mae hyn sawl gwaith yn is nag ar gyfer sbectol nodweddiadol.Mae ehangiad thermol llawer gwannach hyd yn oed o gwmpas 10−8 K−1 yn bosibl gyda ffurf addasedig o silica ymdoddedig gyda rhywfaint o ditaniwm deuocsid, a gyflwynwyd gan Corning [4] ac a elwir yn wydr ehangu isel iawn.
• Mae'r ymwrthedd sioc thermol uchel yn ganlyniad i'r ehangiad thermol gwan;dim ond straen mecanyddol cymedrol sydd hyd yn oed pan fydd graddiannau tymheredd uchel yn digwydd oherwydd oeri cyflym.
• Gall silica fod yn bur iawn yn gemegol, yn dibynnu ar y dull gwneuthuriad (gweler isod).
• Mae silica yn eithaf anadweithiol yn gemegol, ac eithrio asid hydrofflworig a hydoddiannau alcalïaidd cryf.Ar dymheredd uchel, mae hefyd ychydig yn hydawdd mewn dŵr (yn sylweddol fwy na chwarts crisialog).
• Mae'r rhanbarth tryloywder yn eithaf eang (tua 0.18 μm i 3 μm), gan ganiatáu defnyddio silica ymdoddedig nid yn unig ledled y rhanbarth sbectrol gweladwy cyflawn, ond hefyd yn yr uwchfioled a'r isgoch.Fodd bynnag, mae'r terfynau'n dibynnu'n sylweddol ar ansawdd y deunydd.Er enghraifft, gall bandiau amsugno isgoch cryf gael eu hachosi gan gynnwys OH, ac amsugno UV o amhureddau metelaidd (gweler isod).
• Fel deunydd amorffaidd, mae silica ymdoddedig yn optegol isotropig – yn wahanol i chwarts crisialog.Mae hyn yn awgrymu nad oes ganddo unrhyw gylchrediad, a gellir nodweddu ei fynegai plygiannol (gweler Ffigur 1) ag un fformiwla Sellmeier.