应用文章 | 动态热机械法测量石英的相转变

汪霞云，曾智强

SiO₂在自然界中广泛存在，几乎在每一种地质环境里都能找到，也是各类岩石的组分之一。SiO₂有晶态和无定形态，目前已知有八种不同的晶型，其中常见的存在形式就是石英。在室温下稳定的晶相是α-石英。在573°C以上，α-石英转变成β-石英。在更高温度下转变成β-鳞石英（> 870°C）和方英石（> 1470°C）。石英广泛应用于陶瓷、玻璃和建筑行业。石英晶体的压电性质可使其用于电子行业，石英钟可能是大家使用这种矿物熟悉的设备了。

测试条件：

温度范围：300󉄰°C

升降温速率：2K/min

测试频率：1Hz

比例因子：1.2

样品支架：三点弯曲，20mm

大动态力：3.0N

设置振幅：±20μm

测试结论：

上图显示了石英在300°C至600°C范围内动态热机械性能。随着温度的升高，储能模量E'连续下降。在568°C（外推起始点），检测到E'的急剧下降，这是由于α-石英开始转变成β-石英。 在581°C，测得E'的小值（48700MPa）。 随后观察到储能模量急剧增加至114000MPa。测得损耗因子曲线对应峰值为584°C。