二氧化矽的同質多形

二氧化矽（SiO2）完全由 SiO4 四面體構築而成，每個矽鍵結四個氧，而每個氧都被兩個四面體共用。把這些共角四面體連成三維網絡的方式有許多種，每一種都是二氧化矽一個不同的結晶多形體，外加一個重要的非結晶形態，矽玻璃。

三種主要結晶形態隨著你加熱二氧化矽而依序出現：石英穩定到約 867 度 C，鱗石英從此到約 1470 度 C，方石英從 1470 度 C 直到約 1713 度 C 附近熔化。這三者又各有一個低溫（α）與高溫（β）版本，以快速的位移型翻轉相連。在高壓下會出現更緻密的多形體，柯石英與超石英（stishovite），後者被擠壓得使其矽變成六配位而非四配位。

這些轉變主宰著矽質耐火材料、以及陶瓷坯體中石英的行為。573 度 C 的 α 轉 β 石英反轉帶有約 1% 的體積躍變，可能在燒成與冷卻時使製品開裂；方石英在約 200 到 270 度 C 附近有一個破壞性更強的低溫反轉。誠實提醒：石英、鱗石英與方石英之間的轉變是重建型、因而緩慢，所以方石英與鱗石英常以介穩狀態在室溫存留；造成突然而有害的體積變化的，是各形態內部快速的 α-β 反轉，而非各形態之間緩慢的轉換。