與其他低膨脹石英玻璃相比，SiO2-TiO2石英玻璃具有較低的熱膨脹係數，甚至可在一定溫度範圍內實現零膨脹或負膨脹。因此，摻鈦石英玻璃又稱為超低膨脹石英玻璃。超低膨脹石英玻璃具有極低的熱膨脹係數，是半導體光刻設備的光學元件、天文望遠鏡反射鏡、原子鐘腔體等高科技領域的關鍵材料。
一種超低膨脹石英玻璃的製備方法
化學氣相沉積法
直接合成法又稱化學氣相沉積（CVD）法。等離子體化學氣相沉積（PVCD）、管外氣相沉積和氣相軸向沉積（VAD）的主要原理都是基於氣相沉積。
以化學氣相沉積法製備SiO2-TiO2玻璃可在一定程度上避免金屬雜質的引入，但由於反應過程中水蒸氣的參與，此方法製備的SiO2-TiO2玻璃中羥基含量為高且難以控制。
間接合成法
氣相軸向沉積法和管外氣相沉積法都是間接合成方法。兩者的原理是一樣的。主要區別在於燃燒器和沈積體的佈置方式不同。其中，VAD法中沉積體的排列是垂直的，燃燒器固定在底部，對準沉積體的底端面進行沉積； OVD法的沉積體是水平的，在鬆散體沉積過程中燃燒器作往復運動。
溶膠凝膠法
溶膠-凝膠法是利用含矽化合物和含鈦化合物（如矽烷、鈦酸鹽溶液）在水介質中進行水解反應，縮合聚合形成SiO2-TiO2溶膠，然後將溶膠老化形成SiO2-TiO2凝膠，乾燥SiO2-TiO2凝膠形成多孔SiO2-TiO2坯體，最後加熱SiO2-TiO2坯體形成SiO2-TiO2玻璃。
超低膨脹石英玻璃的應用
半導體領域
近年來，隨著半導體積體電路的發展，製造半導體裝置的光刻製程也得到改進。隨著市場對半導體裝置精度的要求不斷提高，半導體光刻製程已向極紫外光微影發展。極紫外光刻必須使用反射式多層堆疊系統作為光掩模，但多層堆疊方法導致光掩模的最大反射率較低。未被反射的輻射被光掩模吸收，然後以熱量的形式傳遞到光掩模基板，導致光掩模的整體溫度升高。隨著使用時間的增加，熱量不斷積累，嚴重時會導致光掩模變形。輕微的變形會導致受輻照晶圓上的成像誤差，在晶片生產過程中造成嚴重的經濟損失。選擇熱膨脹係數接近零的超低膨脹玻璃，可以有效避免變形。
航空航太領域
在航空航太和天文學領域，要求反射光學元件具有高度輕量化的特性，並且在溫度波動時能夠保持其表面精度。鑑於其優異的熱穩定性、良好的可焊性和極高的抗變形能力，SiO2-TiO2玻璃是製備反射器的理想材料。可因應多種極端使用環境，在國防工業、航空航太等領域發揮不可取代的作用。