Domaines et applications du quartz. Ou utilise-t-on le quartz ?

Le quartz est l'un des mineraux les plus repandus de la croute terrestre. Grace a sa durete, sa resistance chimique, la transparence de certaines varietes et ses proprietes piezoelectriques, il sert non seulement de pierre decorative, mais aussi de matiere premiere industrielle. Ci-dessous, nous expliquons ce qu'est le quartz, quelles varietes sont courantes et ou le quartz est utilise dans l'industrie, la construction et les produits du quotidien.

Qu'est-ce que le quartz ?

Le quartz est une forme cristalline du dioxyde de silicium (SiO2). Dans la nature, il se presente souvent sous forme de cristaux prismatiques a six faces, de grains de sable quartzeux, de filons et d'inclusions dans les roches. Le mineral a une durete de 7 sur l'echelle de Mohs, une temperature de fusion relativement elevee d'environ 1700 °C et peut etre transparent ou translucide a l'etat pur. La couleur du quartz depend des impuretes, des defauts du reseau cristallin et de l'irradiation naturelle.

Types de quartz

Il existe de nombreuses varietes de quartz et de mineraux siliceux proches. Le quartz transparent et incolore est appele cristal de roche. L'amethyste est violette, la citrine jaune ou doree, tandis que le quartz fume et le morion sont gris, brunatres ou presque noirs. On rencontre aussi le quartz rose, le prase et des varietes microcristallines de silice comme la calcedoine, l'agate, l'onyx et la cornaline. Les differences tiennent aux impuretes, a la structure des cristaux et aux conditions de formation.

Ou utilise-t-on le quartz ?

Les domaines d'application du quartz dependent de sa purete, de la taille des grains, de la transparence, de la resistance a la chaleur et d'autres proprietes. Les principaux domaines sont les suivants :

1. Industrie du verre. Le sable quartzeux et le dioxyde de silicium de haute purete sont des matieres premieres importantes pour le verre courant, le verre de quartz, la verrerie de laboratoire, les pieces optiques et les produits travaillant a haute temperature.
2. Electronique et horlogerie. Grace a leurs proprietes piezoelectriques, les cristaux de quartz sont utilises dans les resonateurs, generateurs de frequence, montres a quartz, equipements radio et autres appareils electroniques. Pour ces usages, on emploie le plus souvent du quartz synthetique, car il offre des caracteristiques stables et controlees.
3. Construction. Le sable de quartz est utilise comme granulat et composant de mortiers, betons, enduits, melanges secs et revetements decoratifs. Il sert aussi a fabriquer des produits silicates, de la ceramique et certains types de pierre reconstituee.
4. Bijouterie et decoration. Le cristal de roche, l'amethyste, la citrine, le quartz fume, le quartz rose et d'autres varietes sont utilises pour les bijoux, souvenirs, objets d'interieur et inserts decoratifs.
5. Ceramique et materiaux refractaires. Les materiaux siliceux entrent dans les pates ceramiques, glacures, porcelaines, produits refractaires et moules lorsque la resistance thermique et la composition minerale sont importantes.
6. Optique et materiel de laboratoire. Le verre de quartz est apprecie pour sa transparence sur une large plage spectrale, sa resistance chimique et sa faible dilatation thermique. On en fabrique des ballons, tubes, creusets, lentilles et elements d'instruments.
7. Cosmetiques et produits menagers. Dans ce domaine, on utilise plus souvent du dioxyde de silicium finement disperse et des poudres minerales que de grands cristaux de quartz, par exemple comme abrasif, charge ou composant de texture. Les proprietes curatives ou rajeunissantes du quartz comme pierre ne doivent pas etre considerees comme des proprietes techniques prouvees du materiau.
8. Dentisterie et materiaux medicaux. Le dioxyde de silicium et les charges de quartz sont utilises dans les ceramiques dentaires, les composites et certains materiaux techniques qui exigent resistance, stabilite et structure controlee.

Le quartz est aussi important pour la fonderie, les materiaux filtrants, les abrasifs et les secteurs de haute technologie qui ont besoin de dioxyde de silicium tres pur. Lors de la decoupe, du meulage ou du polissage du quartz, du sable quartzeux et de la pierre reconstituee, la poussiere doit etre prise au serieux : la fine poussiere de silice cristalline est dangereuse pour les voies respiratoires.

Ainsi, le quartz reste un materiau recherche parce qu'il combine disponibilite, durete, resistance thermique, resistance chimique, proprietes optiques et comportement piezoelectrique. Il est utilise a la fois comme matiere premiere de construction de masse et comme materiau pour l'electronique de precision, l'optique et l'industrie specialisee.