不同種類(lèi)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，對鑄件質(zhì)量與生產(chǎn)效率產(chǎn)生深遠影響。熱穩定性在此處是一個(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定性的首要因素。石英砂是傳統且廣泛應用的原砂材料，其主要成分為二氧化硅(SiO?)。石英砂在受熱過(guò)程中會(huì )發(fā)生晶型轉變，在573℃左右從β石英轉變?yōu)棣潦?，伴隨顯著(zhù)的體積膨脹(約0.8%)。這種突然的膨脹是導致砂型開(kāi)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，但石英砂本身的熱膨脹特性仍是其熱穩定性的固有短板。鋯砂(ZrSiO?)則表現出很好的熱穩定性。其熱膨脹系數遠低于石英砂，且膨脹過(guò)程平緩線(xiàn)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)異的尺寸穩定性，特別適合于生產(chǎn)大型、復雜或對尺寸精度要求很高的鑄鋼件，能有效防止因型腔變形導致的鑄件尺寸偏差。鉻鐵礦砂和橄欖石砂等特種砂，因其獨特的化學(xué)組成，不僅熱膨脹率低，且與堿性金屬液的反應性較弱，在某些特殊合金鑄造中能表現出更好的熱化學(xué)穩定性。

　　原砂的顆粒特性對覆膜砂的熱機械強度與抗裂性有顯著(zhù)影響。顆粒形狀直接影響砂粒的堆積密度和覆膜樹(shù)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)能夠實(shí)現更緊密的堆積，形成更均勻的應力分布，并且在覆膜過(guò)程中更容易獲得完整且均勻的樹(shù)脂涂層。這種均勻的結構在高溫下能更有效地抵抗熱應力，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)級配良好的砂粒體系，細粉填充于粗顆粒之間，能形成更為致密的整體結構，增強高溫下的整體強度，減少金屬液的滲透。但細粉含量過(guò)高也可能阻礙樹(shù)脂的均勻分布，并影響透氣性，需要在強度和抗滲透性之間找到平衡。

　　原砂的熱導率和熱容等熱物理性質(zhì)間接影響其熱穩定性。熱導率較高的原砂(如鋯砂)，能更快地將鑄件凝固時(shí)釋放的熱量導出，促進(jìn)鑄件表面快速凝固，形成更細密的晶粒組織，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荷，減緩樹(shù)脂膜的熱分解過(guò)程，對保持高溫強度有極作用。

　　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(lèi)、澆注溫度、鑄件結構復雜度及成本因素。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(wèn)題需通過(guò)優(yōu)化覆膜樹(shù)脂性能和改進(jìn)造型工藝來(lái)彌補。而對高端鑄鋼件、大型復雜件或對表面質(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、高導熱和優(yōu)良化學(xué)穩定性，成為不可替代的材料，盡管其成本較高，但能通過(guò)提升鑄件質(zhì)量和成品率來(lái)體現綜合價(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。