Дифференциальный термический анализ кварцевого песка из Новинского месторождения, использовавшегося при исследованиях, показал, что в нем присутствует незначительное количество гидроокислов железа и на дифференциальной кривой отмечается небольшой экзотермический эффект в интервале температур 270-400° С. Вслед за этим наблюдается небольшой эндотермический эффект с максимумом 450° С, соответствующий, по-видимому, превращениям в полевых шпатах, которые также присутствуют в песке. Второй эндотермический эффект при 575° С, соответствующий энантиотропному превращению тригонального кварца в гексагональную модификацию, очень резкий. Выше 800° С дифференциальная кривая обнаруживает постепенный подъем, связанный с полиморфным превращением гексагонального кварца в высокотемпературные модификации; потери веса не наблюдаются. Дифференциальный термический анализ кварцевого песка, пятикратно прокаленного с раствором силиката натрия, обнаруживает резкое изменение температуры перехода тригональной модификации кварца в гексагональную. Начало этой реакции понижается с 575 до 300° С. При изучении под микроскопом большого количества прозрачных шлифов формовочных смесей установлено, что кварц претерпевает необратимые при данных условиях полиморфные превращения.
Особенно это относится к образцам, подвергшимся термической обработке при 1000° С. После первого прокаливания при температуре 1000° С на кварцевых зернах возникают тончайшие (1-3 мк) корочки кристобалита. При многократном прокаливании формовочной смеси толщина кристобалитовой корочки увеличивается.
Под влиянием температурного воздействия кварцевые зерна часто растрескиваются. В других случаях происходит рекристаллизация кварца вследствие релаксации деформаций. По трещинам в кварце, а также по поверхности зерен рекристаллизованных агрегатов происходит образование а-кристобалита с показателем преломления п = 1,484 ±0,001 и тетрагонального Р-кристобалита с показателем преломления пг = 1,496 ± 0,001.