不同種類的原砂作為覆膜砂的骨架材料，其礦物組成、化學(xué)特性、顆粒形態(tài)及熱學(xué)行為直接決定了覆膜砂制品在高溫下的綜合表現(xiàn)，對(duì)鑄件質(zhì)量與生產(chǎn)效率產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。熱穩(wěn)定性在此處是一個(gè)綜合概念，涵蓋抗高溫變形能力、熱膨脹特性、耐熱沖擊性以及與金屬液的化學(xué)惰性。

　　原砂的礦物化學(xué)成分是影響覆膜砂熱穩(wěn)定性的首要因素。石英砂是傳統(tǒng)且廣泛應(yīng)用的原砂材料，其主要成分為二氧化硅(SiO?)。石英砂在受熱過程中會(huì)發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變，在573℃左右從β石英轉(zhuǎn)變?yōu)棣潦?，伴隨顯著的體積膨脹(約0.8%)。這種突然的膨脹是導(dǎo)致砂型開裂、鑄件產(chǎn)生毛刺甚至粘砂缺陷的主要原因之一。雖然覆膜層能提供一定保護(hù)，但石英砂本身的熱膨脹特性仍是其熱穩(wěn)定性的固有短板。鋯砂(ZrSiO?)則表現(xiàn)出很好的熱穩(wěn)定性。其熱膨脹系數(shù)遠(yuǎn)低于石英砂，且膨脹過程平緩線性，不會(huì)發(fā)生劇烈的相變膨脹。這使得鋯砂覆膜砂在高溫下能保持優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性，特別適合于生產(chǎn)大型、復(fù)雜或?qū)Τ叽缇纫蠛芨叩蔫T鋼件，能有效防止因型腔變形導(dǎo)致的鑄件尺寸偏差。鉻鐵礦砂和橄欖石砂等特種砂，因其獨(dú)特的化學(xué)組成，不僅熱膨脹率低，且與堿性金屬液的反應(yīng)性較弱，在某些特殊合金鑄造中能表現(xiàn)出更好的熱化學(xué)穩(wěn)定性。

　　原砂的顆粒特性對(duì)覆膜砂的熱機(jī)械強(qiáng)度與抗裂性有顯著影響。顆粒形狀直接影響砂粒的堆積密度和覆膜樹脂的包覆效果。圓形或近圓形的砂粒(如高質(zhì)量石英砂或鋯砂)能夠?qū)崿F(xiàn)更緊密的堆積，形成更均勻的應(yīng)力分布，并且在覆膜過程中更容易獲得完整且均勻的樹脂涂層。這種均勻的結(jié)構(gòu)在高溫下能更有效地抵抗熱應(yīng)力，減少裂紋的產(chǎn)生。而棱角形砂粒則容易在尖角處產(chǎn)生應(yīng)力集中，成為熱裂紋的起源點(diǎn)。粒度分布同樣關(guān)鍵。一個(gè)級(jí)配良好的砂粒體系，細(xì)粉填充于粗顆粒之間，能形成更為致密的整體結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)高溫下的整體強(qiáng)度，減少金屬液的滲透。但細(xì)粉含量過高也可能阻礙樹脂的均勻分布，并影響透氣性，需要在強(qiáng)度和抗?jié)B透性之間找到平衡。

　　原砂的熱導(dǎo)率和熱容等熱物理性質(zhì)間接影響其熱穩(wěn)定性。熱導(dǎo)率較高的原砂(如鋯砂)，能更快地將鑄件凝固時(shí)釋放的熱量導(dǎo)出，促進(jìn)鑄件表面快速凝固，形成更細(xì)密的晶粒組織，從而獲得表面光潔度更高的鑄件，并減少粘砂傾向。同時(shí)，快速的熱量散失也有助于降低砂型本身的熱負(fù)荷，減緩樹脂膜的熱分解過程，對(duì)保持高溫強(qiáng)度有極作用。

　　因此，在選擇覆膜砂用原砂時(shí)，需綜合考慮鑄造合金的種類、澆注溫度、鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜度及成本因素。石英砂因其資源豐富、成本較低，在鑄鐵和有色合金鑄造中仍是主流選擇，但其熱膨脹問題需通過優(yōu)化覆膜樹脂性能和改進(jìn)造型工藝來彌補(bǔ)。而對(duì)高端鑄鋼件、大型復(fù)雜件或?qū)Ρ砻尜|(zhì)量有很致要求的領(lǐng)域，鋯砂、鉻鐵礦砂等高性能原砂憑借其固有的低膨脹、高導(dǎo)熱和優(yōu)良化學(xué)穩(wěn)定性，成為不可替代的材料，盡管其成本較高，但能通過提升鑄件質(zhì)量和成品率來體現(xiàn)綜合價(jià)值。原砂的選擇本質(zhì)上是鑄件質(zhì)量、生產(chǎn)效率和制造成本之間尋求佳平衡的技術(shù)決策。