由SiO2相图可见，忽略压力的影响，在573℃以下，只有β－石英是热力学稳定的变体，这说明在自然界或在低温时最常见的是β－石英。当温度达到573℃时，β－石英很快转变为α－石英，α－石英继续加热到870℃应转变为α－鳞石英，但因这一转变速度较慢，当加热速度较快时，就可能过热，达到1600℃是熔融，如果加热速度慢，使在平衡条件下转变α－石英就转变为α－鳞石英，且稳定的温度一只可达到1470℃第30页，共49页，星期日，2025年，2月5日同样，按平衡条件α－鳞石英在1470℃将转变为α－方石英，否则也将过热，在1600℃熔融，不论是α－鳞石英，还是α－方石英，当冷却速度不够慢时，都将按不平衡条件转化为它们自身的低温形态，这些低温形态虽处于介稳状态（β－鳞石英，γ－鳞石英β－石英）但由于它们转变为稳定状态的速度极慢，因此仍能长期保持自己的形态。第31页，共49页，星期日，2025年，2月5日SiO2的实际多晶转变过程并不完全遵循SiO2相图中的变化，例如制造硅砖时，β－石英在加热过程中，并不按顺序地依次变为α－石英，α－鳞石英，在转变为α－方石英，而是在1200～1350℃时，直接从α－石英转变为方石英的中间介稳状态。特别是不加矿化剂时，α－石英先转变为偏方石英，后变为α－方石英第32页，共49页，星期日，2025年，2月5日只有在矿化剂存在时，进一步加热至1400～1470℃时，介稳的方石英才转变为α－鳞石英，然后在1470℃以上再转变为α－方石英。这种实际转变过程与相图的偏差，是由于α－石英变为α－鳞石英的速度很慢引起的，从结晶化学观点来看，则可以从SiO2各变体的结构特点得到解释第33页，共49页，星期日，2025年，2月5日由于石英与方石英的结构较之石英与鳞石英的结构更为相似，所以石英转变为方石英时不需要硅氧四面体围绕对称轴对着另一个四面体回转，而为了获得鳞石英的结构，这种回转则是必需的，显然，前一种转变速度要快得多，因此在SiO2的实际多晶转变过程中有偏方石英产生，由此可见，相图中的规律是从热力学平衡角度来推导和考虑问题的，它只考虑转变过程的方向和限度，而不考虑过程的动力学速度问题，在实际转变过程上的差异正是由此引起，这在应用相图时必须注意。第34页，共49页，星期日，2025年，2月5日硅质耐火材料的制备SiO2相图在实际生产上有着重要的实用意义，硅质耐火材料的生产和使用就是一例，硅砖是由97～98%天然石英或砂岩与2～3%的CaO，分别粉碎成一定颗粒级配，混合成型，经高温烧成。根据相图，所列SiO2多晶转变时的体积变化可知，在各SiO2变体的高低温型的转变中，方石英之间的体积变化最为剧烈，石英次之，而鳞石英之间的体积变化最微弱，因此，为了获得稳定的致密硅砖制品，就希望硅砖中含有尽可能多的鳞石英，而方石英晶体越少越好，这也就是硅砖烧成过程的实质所在。因此根据SiO2相图可以确定为此目的所必须的合理烧成温度和烧成制度（升温和冷却曲线）。SiO2相图的实际应用第35页，共49页，星期日，2025年，2月5日第1页，共49页，星期日，2025年，2月5日单元系统基本性质概述相图中点,线,区域的含义相图的特点第2页，共49页，星期日，2025年，2月5日单元系统概述在单元系统中所研究的对象制有一种纯物质，即独立组分数C＝1，根据相律：F＝C－P＋2＝3－P当Pmin＝1时，Fmax＝2Pmin＝3时，Fmax＝0可见，单元系统中平衡共存的相数最多不超过三个，在三相平衡共存时系统是无变量的（即F＝0）因为系统中的相数不可能少于一个，所以但是元系统的最大自由度为2.第3页，共49页，星期日，2025年，2月5日由于单元系统各相中，只有一种纯物质，组成是不变的，所以自由度数为2，表明了这两个独立变量是温度和压力，如果把这两个变量确定状态，系统的状态就可以完全确定。因此，可以用温度和压力作坐标的平面图（T-P图）来表示单元系统的相图，由于相图上的每一个点都对应着系统的某一个状态，因此相图上的每一个点常称为状态点第4页，共49页，星期日，2025年，2月5日相图中点，线，区域的含义区：在单相区内，相数P＝1，自由度数F＝3－P＝2，即在各单相区范围内，温度和压力均可以改变。第5页，共49页，星期日，2025年，2月5日相图中点，线，区域的含义线：由于在这些线上是两相平衡共存，P=2，根据相律F＝3－P＝1，所以在线上温度和压力两个变量中只有一个是独立可变的。CD线上液相和气相两相平衡共存，是液相的蒸发曲线BC线上α－晶型和气