制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂。最常用的铸造砂是硅质砂。
硅砂的高温性能不能满足使用要求时则使用锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等
特种砂。为使制成的砂型和型芯具有一定的强度，在搬运、合型及浇注液态
金属时不致变形或损坏，可溶性砂芯易清理砂芯，一般要在铸造中加入型砂粘结剂，将松散的砂粒粘
结起来成为型砂。
应用最广的型砂粘结剂是粘土，也可采用各种干性油或半干性油、水溶性硅酸
盐或磷酸盐和各种合成树脂作型砂粘结剂。砂型铸造中所用的外砂型按型砂所
用的粘结剂及其建立强度的方式不同分为粘土湿砂型、粘土干砂型和化学硬化
砂型3种。粘土湿砂以粘土和适量的水为型砂的主要粘结剂，制成砂型后直接
在湿态下合型和浇注。湿型铸造历史悠久，应用较广。湿型砂的强度取决于粘
土和水按一定比例混合而成的粘土浆。型砂一经混好即具有一定的强度，经舂
实制成砂型后，即可满足合型和浇注的要求。因此型砂中的粘土量和水分是十
分重要的工艺因素。
水溶性陶瓷型芯的烧结是指将生坯或脱脂后的坯料在适当的环境或气氛中
加热到低于其基本组分的熔点以下某一温度时进行保温，然后冷却至室温
的一个工艺过程。在烧结过程中，坯体会发生一系列物理化学反应，并得到
预期外形、性能及显微结构的陶瓷烧结体。主要包括内部气孔排除、体积收缩、
晶体长大、强度提高，最终可以得到满足预期要求的显微结构及外形要求的
烧结体。
陶瓷型芯的烧结过程是型芯中各颗粒之间能通过黏结剂结合的一个过程，在这个
过程中陶瓷型芯的强度被建立。对于高温烧结陶瓷型芯，烧结后方石英含量
越多，其高温下抗蠕变性能越好，可溶性砂芯精密铸造陶瓷型芯，挠度值也更低。覃业霞等指出在氧化铝
陶瓷型芯的烧结过程中，烧结温度不同，烧结后型芯的物相组成也不同；型芯烧结后
的相对密度和收缩率随着烧结温度增高均增加，蠕变量随着烧结温度的增高而减小
。因而，如何在陶瓷型芯的烧结过程中控制烧结条件，以得到烧结程度优异
的陶瓷型芯是非常重要的。特别是温度的控制是烧结过程中最重要的参数之一。
研究结果表明烧结温度对定向单晶空心涡轮叶片用SiO2-ZrO2体系的陶瓷型芯材料的
各项性能有明显的影响：
当烧结温度在1150~1200℃时，陶瓷型芯料的收缩率变大
当烧结温度高于1200℃时，陶瓷型芯晶粒发育较为完善并且拥有较好的综合性能，江苏可溶性砂芯，
其室温强度能够达到42.6MPa
在1550℃的高温强度能够达到27.9MPa，变形为0.1mm，开气孔率达到30.4%
，烧结收缩率仅为0.4%。王毅强等[68]的研究表明当烧结温度过低时，陶瓷型芯的
方石英析出量少。
而烧结温度过高时，陶瓷型芯的局部内应力就会过大，过大的内应力与浇注时的热
冲应力叠加，可溶性砂芯流体零件铸造，就会消减陶瓷型芯的抗热冲击能力
。烧结过程中，烧结炉的炉内温度的分布直接影响了陶瓷型芯的烧结质量，炉温均匀性
良好的烧结炉能使陶瓷型芯中的方石英含量分布均匀
炉温均匀性对陶瓷型芯的抗弯强度、收缩率的波动有直接影响。
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