硅磚在受熱過程中發生同質多晶轉變并伴隨由體積變化，荷重變形溫度高是硅磚的優異特性，接近鱗石英、方石英的熔點（1670℃、1713℃），波動在1640~1680℃間。在300℃以上至接近熔點（鱗石英或方石英）的這一區間硅磚體積穩定。在使用過程中，加熱到1450℃時約有1.5~2.2%的總體積膨脹，此種殘余膨脹會使砌縫密合，保證砌筑體有良好的氣密性和結構強度。硅磚最大的缺點是熱震穩定性低（水中熱交換約為1~4次），其次是耐火度不高（一般在1690~1730℃），這使其應用范圍收到了很大的局限。

一：硅磚的膨脹來自同質多晶轉變

SiO2在常壓下有七個變體和一個非晶型變體，及β—石英、α—石英、γ—石英、β—鱗石英、α—鱗石英、β—方石英、α—方石英和石英玻璃。上述各變體間的轉變可分為兩類：

第一類是石英、鱗石英、方石英之間的轉變。轉變時必須破壞原有晶體結構（Si—O鍵拆散），重新組成新的結構。即完成原子的重新排列。由于所需的活化能大，轉變溫度高而緩慢，并伴隨有較大的體積效應。

第二類是上述變體中的α、β、γ型的轉變，由于他們在結構和性質等方面都很相似，轉變時只是結構畸變，Si—O鍵并未拆散，因此轉變是在一個確定溫度下發生，轉變塊，而且可逆的。此類變體間完成轉變所須時間是暫短的，在轉變溫度時，晶體表里瞬時完成轉變，這一變體只能在轉變溫度下共存。下表給出了SiO2在轉變時的體積變化

二：硅磚的燒成膨脹

硅磚在燒成過程中發生相變，并有較大的體積變化，加上磚坯在燒成溫度下形成的溶液量較少（約10%左右），使其燒成較其它耐火制品困難的多。硅磚的燒成制度與磚坯在燒成過程中所發生的一系列物理化學變化，加入物的數量和性質，坯體的形狀大小以及燒成窯的特性等因素有關。

1. 硅磚在燒成過程中的物理化學變化，硅磚在燒成過程中按溫度順序有如下變化：在150℃以下從磚坯中排出殘余水分，在450℃時，Ca（OH）2開始分解；450~500℃時Ca（OH）2脫水完畢，硅石顆粒與石灰的結合破壞，坯體強度大為降低。在550~650℃范圍內，β—石英轉變為α—石英，由于轉變過程中伴有0.82%的體積膨脹，故石英晶體將出現密度不等的顯微裂紋。在600~700℃間，CaO與SiO2的固相反應開始，磚坯強度有所增加。從1100℃開始，石英的轉變速度大大增加，磚坯的比重也顯著下降，此時磚坯體積由于石英轉變為低比重變體而大為增加。雖然此時液相也在不斷地增加，但在1100~1200范圍內仍以產生裂紋。

2 硅質磚坯在加熱過程中產生體積變化，在不同溫度階段是不同的。按各類硅石坯體的變化特征可分為600℃以下、600~1100℃、1100~1250℃以及1250℃以上各階段。在500~600℃間猶豫β→α型石英轉變有顯著的膨脹。在700~800℃，因CaO與SiO2間有固相反應，呈顯微收縮。在1000~1100℃，由于液相生成，收縮較為顯著，自1200℃左右起，因石英轉變加速，坯體開始劇烈膨脹，起開始溫度與上漲趨勢，依原料類型有很大不同。