宝珠砂在熔模铸造中替代锆砂和锆砂粉的目标

       目前，我国熔模精密铸件的年产量在50万吨以上，型壳废料大约在100万吨以上，型壳材料的循环利用，是一项值得关注的重要课题。

　　质量较高的熔模精密铸件，型壳的面层耐火材料（包括涂料中的骨料和撒砂）大都采用锆砂粉和锆砂。铸件脱壳后，无法将其与背层耐火材料分离，不仅浪费了资源短缺、价格高昂的锆砂，而且增加了型壳废料回收利用的难度。

　　从1996年底开始，日本就将提高熔模铸造技术、开发型壳面层用人造材料，列为战略性基础技术研发课题之一，由日本铸造协会管理，日立金属、ヨネダアドキャスト、キングパ—　∧、キャステム、妙中矿业等知名铸造企业，以及伊藤忠陶瓷联合实施，这一课题于2009年11月完成。主要成果是用烧结陶粒代替锆砂，用陶粒粉代替锆砂粉，背层则仍然采用与陶粒成分相近的硅铝质耐火材料。

　　这种型壳可用于大气铸造和真空铸造，已用以制成燃气轮机的镍基合金喷嘴环。为了保证面层涂料中骨料的填充性能，面层涂料所用的陶粒粉予以表面烧熔处理。处理方法是：粉料通过高温火炎，使其棱角烧熔、表面光滑。

　　由于型壳所用的耐火材料全部是硅铝质材料，废弃的型壳，全部由伊藤忠陶瓷公司回收，经适当处理后，重新制成陶粒和陶粒粉，循环利用，既节省了锆砂，又保护了资源。

　　我国的宝珠砂是经电熔后制得的，质地致密，表面光滑，性能优于烧结陶粒。特别是制造宝珠砂时，由于喷吹的作用，270目以下的微粒（粒径0.053㎜以下）可能有5%左右。这些微粒，保留在宝珠砂中是不适宜的。如果将其收集，用于配制面层涂料，填充性能一定明显优于经表面熔烧处理的粉料。由此可以看出目前，我国熔模铸造行业中免用锆砂的条件已经具备。