方石英是一種低密度的SiO2同質(zhì)多象變體,它的熱力學穩(wěn)定區(qū)為1470℃～1728℃ (常壓下)。β方石英為其高溫相,但它可以亞穩(wěn)態(tài)形式保存到很低的溫度,直到大約250℃時發(fā)生移位型相變形成α方石英。 雖然方石英可由SiO2熔體在其熱力學穩(wěn)定區(qū)結(jié)晶形成,但自然界大多數(shù)方石英均形成于亞穩(wěn)態(tài)條件。

如硅藻土在成巖過程中轉(zhuǎn)變成方石英質(zhì)燧石或微晶蛋白石(蛋白石-CT、蛋白石-C,它們的主要礦物相為α方石英),其轉(zhuǎn)變溫度處于石英的穩(wěn)定區(qū);在麻粒巖相變質(zhì)條件下,方石英從富Na-Al-Si質(zhì)熔體中析出,以包裹體形式存在于石榴石中并與鈉長石共存,形成的溫壓條件為800℃,01GPa,也處于石英的穩(wěn)定區(qū)。不僅如此,許多非金屬礦物材料在熱處理過程中也有亞穩(wěn)態(tài)方石英形成,形成溫度均位于鱗石英的熱力學穩(wěn)定區(qū)。

硅藻土在900℃～1300℃時轉(zhuǎn)變成方石英;蛋白石在1200℃轉(zhuǎn)變成方石英;高嶺石在1260℃時也有方石英生成;人工合成的MCM-41中孔SiO2分子篩1000℃即轉(zhuǎn)變成方石英。其他如陶瓷燒結(jié)、莫來石制備等過程中也有亞穩(wěn)態(tài)方石英形成。對于方石英這種亞穩(wěn)態(tài)形成機制的解釋,一致認為是一種非平衡熱力學過程,主要受反應動力學機制所控制。 根據(jù)上述方石英的亞穩(wěn)態(tài)形成方式,幾乎一致地認為:方石英都是從非晶態(tài)SiO2轉(zhuǎn)變而成,即使高嶺石熱處理、莫來石制備、陶瓷燒結(jié)過程中,方石英也是從非晶態(tài)SiO2轉(zhuǎn)變而來的。白炭黑產(chǎn)品自20世紀40年代工業(yè)化生產(chǎn)以來，廣泛應用于于橡膠制品中作補強劑，此外還可用于醫(yī)藥行業(yè)、農(nóng)藥、油墨、油漆、涂料、牙膏、紙張、食品、飼料、化妝品、蓄電池等各種行業(yè)。

白炭黑具有許多獨特的性能，主要用在橡膠作補強劑，其用量已占總用量70%，隨著白炭黑應用領域的不斷開發(fā)，非橡膠領域的應用正在獲得廣泛的應用。在國外，非橡膠領域的用量已上升到總用量的四分之一。

1.在橡膠中的應用

白炭黑的主要用途是在橡膠中起交聯(lián)作用，作補強劑。

2.在油墨、油漆和涂料中的應用

在油墨、油漆和涂料中，白炭黑可作為增稠劑、觸變劑、分散劑、流量控制劑和防沉劑，能使制劑色澤鮮艷，增加透明感，且打印清晰、漆膜堅固，氣相法白炭黑還在復印機和激光打印機的墨盒調(diào)色中用作分散劑和流量控制劑，當濃度較大、擴散性能降低時，能作消光劑。

3.在塑料中的應用

在塑料工業(yè)中，添加白炭黑可提高材料的強度、韌性，明顯提高防水性和耐老化性。

4.在其他方面的應用

除了將白炭黑應用到上述領域外，還可以應用到醫(yī)藥、農(nóng)藥、化妝品以及牙膏、造紙等領域?；钚园滋亢诰哂泻艽蟮膬?nèi)、外比表面積，因此是理想的醫(yī)藥和農(nóng)藥載體；在農(nóng)藥中能大量吸收殺蟲劑農(nóng)藥；在牙膏中的應用方面，白炭黑具有良好相容性與物理性能，把白炭黑作為牙膏磨擦劑能潔齒，除斑；在造紙方面工業(yè)中可以提高紙張的白度、使紙張質(zhì)量輕化，適合高速印刷。

總之，作為一種功能性添加劑，白炭黑的應用范圍將更加廣泛，其添加性能將得到更大的提高。

方石英即白炭黑，化學分子式為SiO2nH2O，因其用途與炭黑相似且為白色，故而得名白炭黑。白炭黑按生產(chǎn)方法的不同可分為沉淀白炭黑（沉淀水合二氧化硅）和氣相法白炭黑（氣相二氧化硅），兩種產(chǎn)品的生產(chǎn)方法不同，性質(zhì)及用途也有很大區(qū)別。

氣相法生產(chǎn)主要是使用四氯化硅和空氣燃燒所得的二氧化硅，顆粒細，中值粒徑可達5微米以下。

沉淀法生產(chǎn)是使用硅酸鈉里加入硫酸后使二氧化硅沉淀出來。中值粒徑大概在7-12微米。氣相法白炭黑價格昂貴，不容易吸濕，較多的使用在涂料做消光劑。