Verresr et Céramiques - Notes de cours

Les Verres 2 - La silice
Quartz "bas" ou α Quartz "haut" ou β
fig. 2.10 Deux formes du quartz
A 573°C, en passant de α à β les atomes de silice subissent une rotation de 6°52’
autour de l’axe hélicoïdal de la structure. Cette température de 573°C est un palier
critique lors de la fabrication des céramiques.
En fait, dans le quartz, les chaînes de tétraèdres forment des spirales (fig. 2.11).
Les hexagones visibles à la fig. 2.10 sont formés en combinant des tétraèdres
provenant de différentes spirales.
fig. 2.11 Chaînes de tétraèdre en spirale dans le quartz
La structure du quartz est beaucoup plus compacte que celle de la trydimite. Les
densités sont respectivement de 2,65 et 2,26
La transition tridymite-quartz est aussi reconstructive. Il y a donc rupture et
réorganisation des liaisons chimiques. Ceci explique pourquoi il est possible de
trouver de la tridymite métastable dans un domaine normalement réservé au quartz.
Certains auteurs prétendent qu'en l’absence d'impuretés le quartz ne se transforme
jamais en tridymite à pression atmosphérique. C'autres vont plus loin en niant
même l’existence de tridymite à pression atmosphérique. Il y aurait alors une
transformation directe quartz-cristobalite vers 1050 °C. En pratique la pureté à 100%
n’existe pas, donc la tridymite se forme.
2.5. Coésite
La coésite a été découverte par Sosman en 1954 dans la région de Meteor Crater
aux USA.
A la surface du globe terrestre, le quartz est stable jusqu'à environ 100 km de
profondeur. Au-delà de cette profondeur, sous les pressions élevées, le quartz se
transforme en coésite qui cristallise dans le système monoclinique et a une densité
supérieure.
H. Schyns S.2.6