Quarz

Quarz (SiO₂) ist das wesentliche Mineral in den Quarzit-Rohstoffen und liegt dort in seiner Tieftemperaturform β-Quarz vor. Diese Modifikation verändert während des Erhitzens ihre Kristallstruktur, was teilweise mit erheblichen Volumen- und damit auch Dichte-änderungen verbunden ist. Die Tabelle zeigt diese Vorgänge. Während die β - α-Quarzumwandlung reversibel ist, sind die anderen irreversibel. Gewisse Mineralisatoren fördern die Cristobalit- bzw. Tridymitbildung, was besonders bei ungeformten quarzitischen Feuerfesterzeugnissen genutzt wird.

Cristobalit ist eine Hochtemperaturmodifikation des SiO₂. Bekannte Modifikationen sind tetragonaler α-Cristobalit (= Tiefcristobalit) und kubischer β-Cristobalit (= Hochcristobalit). Die Dichte liegt bei 2,33 g/cm³. Andere Literaturstellen geben Dichtewerte von 2,2 g/cm³ für β-Cristobalit und 2,3 g/cm³ für α-Cristobalit an. Synthetisch wird er aus reinen Quarzsanden bei hohen Temperaturen hergestellt. Cristobalit ist ein wesentlicher mineralogischer Bestandteil von Silikasteinen.

Tridymit ist ebenso wie Cristobalit eine Hochtemperaturmodifikation des SiO₂. Seine Dichte wurde mit 2,25 – 2,28 g/cm³ gemessen, mit 2,28 g/cm³ berechnet. Erst seit den 1960er Jahren ist Tridymit als stabile Phase des SiO₂ allgemein anerkannt. Tridymit ist signifikanter Bestandteil der mineralogischen Zusammensetzung von Silikasteinen.