硅质砂岩

硅石是硅质耐火材料的主要原料。硅石也称石英岩，主要矿物是石英 SiO2。

耐火材料工业用的硅石可以分为结晶硅石(再结晶石英岩)和胶结硅石(胶结石英岩)。

⑴结晶硅石

是由硅质砂岩(石英砂岩)经变质作用再结晶而成得变质岩。硅质砂岩中的硅质胶结物在地质条件作用下而在原石英颗粒表面再结晶，成为石英颗粒的增大部分。因此，其组织结构特征是:由结晶的石英颗粒所组成，石英颗粒间没有胶结物或极少(3%~8%);由于变质过程中的再结晶作用而使石英颗粒紧密地连接在一起，并且构成了原硅质砂岩所没有的各种变晶结构，如锯齿结构、花岗岩结构和镶嵌结构等。

脉石英也属于结晶硅石，它是火成岩，特征是石英颗粒较大(>2mm)，纯度较高(SiO2>99%)，煅烧时转化迟钝，膨胀性大，直接用于制砖较为困难。

⑵胶结硅石

石英颗粒被硅质胶结物结合而成的沉积岩，胶结构主要是隐晶质的二次石英，胶结物含量通常约占30%~75%。胶结硅石中的石英颗粒结晶较小，杂质含量多，加热时易于转变。

结晶硅石与胶结硅石的特征对比如表1-1所列。

表1-1结晶硅石与胶结硅石的特征

从硅砖的制造工艺观点出发，依照硅石原料在1450°C时煅烧1小时的真比重大小，可将硅石非为极慢、慢速、中速和快速转变四种类型(表1-2)。因鳞石英的真比重(2.242)较小，烧后真比重越小，则表明转变成鳞石英的数量也多。

表1-2硅石的转变速度分类

3.按硅石的致密程度分类

可以分为极致密、致密、比较多孔和多孔四种(表1-3)。硅石原料应具有较大的致密性，前两种硅石是优质的耐火材料，第三种可以与前两种配合使用，或单独用于制造一般用途的硅砖。第四种不适合制砖。

表1-3硅石的致密程度分类

4.按剧烈膨胀温度分类

硅石受热时，由于石英的多晶转变，其比重减小、体积膨胀，加热至某一温度时开始产生剧烈的膨胀。该温度愈低，砖坯烧成时松散开裂的可能性愈大，因为温度低时，坯体内尚没有产生液相来缓冲膨胀所产生的热应力，或者是虽产生液相但由于粘度太大而不能减弱所产生的热应力。按加热时剧烈膨胀开始温度的高低，可将硅石分为低热稳定性的、中稳定性的和高稳定性的三中(表1-4)

表1-4硅石的剧烈膨胀开始温度