Le quartz subit plusieurs transformations de phase lorsque la température augmente.À la pression atmosphérique, la forme à basse température est le α-quartz, qui se transforme en β-quartz vers 573 ℃.Cette transformation est spontanée et réversible.Lorsque la température dépasse 873 ℃, le β-quartz se transforme en tridymite.La compréhension de ces transformations est cruciale pour les applications impliquant des environnements à haute température, en particulier lors de l'utilisation de matériaux tels que les fenêtres en quartz qui doivent résister à de telles conditions.
Explication des points clés :
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α-Quartz à basse température:
- À la pression atmosphérique, le quartz existe sous sa forme α-quartz à basse température.Il s'agit de la forme la plus stable du quartz dans des conditions normales et on la trouve couramment dans la nature.
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Transformation en β-Quartz à 573 ℃:
- Lorsque la température augmente jusqu'à environ 573 ℃, l'α-quartz subit une transformation de phase en β-quartz.Cette transformation est spontanée et réversible, ce qui signifie que si la température diminue, le β-quartz redevient du α-quartz.
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Transformation ultérieure en tridymite à 873 ℃:
- Lorsque la température dépasse 873 ℃, le β-quartz se transforme en tridymite.La tridymite est un polymorphe de silice à haute température et est moins dense que le quartz.Cette phase est stable à haute température et se trouve souvent dans les roches volcaniques.
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Implications pour les applications à haute température:
- La compréhension de ces transformations de phase est essentielle pour les applications impliquant des températures élevées, telles que l'utilisation de fenêtres en quartz .Ces fenêtres doivent pouvoir résister à des températures élevées sans subir de changements de phase préjudiciables qui pourraient affecter leur intégrité structurelle et leurs propriétés optiques.
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Pertinence pour la sélection des matériaux:
- Pour les acheteurs d'équipements et de consommables, connaître le comportement du quartz à haute température est crucial lors de la sélection des matériaux pour les environnements à haute température.S'assurer que le matériau peut conserver ses propriétés dans des conditions opérationnelles est essentiel pour la longévité et la fiabilité de l'équipement.
La compréhension de ces transformations de phase permet de prendre des décisions éclairées quant à l'utilisation du quartz dans des applications à haute température, en veillant à ce que les propriétés du matériau correspondent aux exigences opérationnelles.
Tableau récapitulatif :
| Phase | Plage de température | Caractéristiques |
|---|---|---|
| α-Quartz | Inférieur à 573 ℃ | Stable à basse température, on le trouve couramment dans la nature. |
| β-Quartz | 573 ℃ à 873 ℃ | Se forme à partir d'α-quartz à 573 ℃, transformation réversible. |
| Tridymite | Supérieure à 873 ℃ | Polymorphe à haute température, stable à haute température, que l'on trouve dans les roches volcaniques. |
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