硅质耐火材料的显微结构即由鳞石英、方石英、残余石英、硅酸盐、玻璃相等构成多相非均一型的结构。鳞石英、方石英、硅酸盐及玻璃相构成基质结构单元。斜方晶系低温型γ鳞石英常以六方品系高温型α鳞石英转变后的假象体形式存在，或以双晶结合面构成“楔形”双晶体。γ飞鳞石英的体积分数和直接结合率是评估硅质耐火材料鳞石英化程度和网络结构连续性的定量参数。
假硅灰石、钙铁辉石、钙铁橄榄石及硅酸二钙等组成硅酸盐相，以分散或微区富集方式赋存于硅质耐火材料鳞石英网络的空隙都位。分布不均的铁的氧化物尚能以α-Fe2O3相的形式出现于基质之中。亚稳或稳态方石英，残余石英等构成颗粒结构单元。亚稳方石英系870〜1470℃之间α方石英的介稳相，单偏光系统下呈均质怍效应，在X射线衍射潜图中难以与稳态方石英区别。α石英向亚稳、方石英转化的初期阶段，亚稳方石英构成连续网络，将残余石英分隔成孤立岛狀体。继续热过程，硅质耐火材料的残余石英体积分数降低，或从颗粒结构单元中消失。颗粒边缘的棕色反应层，由玻璃相、鳞石英、亚稳方石英组成，系基质中矿化剂与颗粒作用的产物。
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