目前我国的精密铸造工艺中，涂料配方及制壳工艺有如下几种方式:

第一种：全硅溶胶工艺

全硅溶胶a:　　面层涂料采用硅溶胶加锆英粉配制，撒锆英砂

　　　　　　　过渡层及加固层涂料采用硅溶胶加莫来粉配制，撒莫来砂

特点: 铸件表面质量很好。但锆英粉成本高（大约２２０００元／吨），制壳间温度湿度要求严，成本很高。

全硅溶胶b:　 面层涂料采用硅溶胶加刚玉粉或溶融石英配制，撒相应材料的砂

　　　　　　　过渡层及加固层涂料采用硅溶胶加莫来粉配制，撒莫来砂

特点: 铸件表面质量好。由于采用刚玉、熔融石英等材料（大约６０００元／吨）代替锆英，成本降低，但制壳间温度湿度要求严，生产周期长，成本高

第二种：硅溶胶水玻璃复合型工艺

复合型a：　面层涂料采用硅溶胶加锆英粉配制，撒锆英砂

　　　　　　过渡层涂料采用硅溶胶加莫来粉配制，撒莫来砂

            加固层采用水玻璃加耐火粉配制，用化学方法硬化（用氯化铵、氯化铝、氯化镁等的水溶液与水玻璃反应）

特点: 铸件表面质量好。但锆英粉成本高（大约２２０００元／吨），制壳间温度湿度要求严，成本高。缺点是：挂第三层浆时，模组从硅溶胶恒温车间进入水玻璃制壳非恒温车间，在冬天或夏天时，恒温和非恒温车间温差大，蜡模和涂层的热膨胀系数不同，往往会导致涂层开裂，使铸件表面产生网状拼缝，给后处理带来很大的麻烦。

复合型b：　面层涂料采用硅溶胶加刚玉粉或溶融石英配制，撒相应材料的砂

　　　　　过渡层及加固层涂料采用硅溶胶加莫来粉配制，撒莫来砂

          加固层采用水玻璃加耐火粉配制，用化学方法硬化（用氯化铵、氯化铝、氯化镁等的水溶液与水玻璃反应）

特点: 铸件表面质量较好。制壳间温度湿度要求严，成本较高。缺点同上。

第三种 水玻璃精密铸造工艺：

面层及过渡层涂料采用水玻璃加石英粉配制，撒石英砂。

特点：成本低，表面质量差。影响型壳的因素多，工人操作熟练程度对产品质量影响大。制壳工序在这种精密铸造中地位十分重要，对工人的依赖程度高，往往因为工人的变更和天气的变化产生大批量的废品。这种工艺几乎是中国特有的工艺，中国的“精铸不精”主要就是因为这种工艺生产出的产品质量不高。

我们就几种面层及过渡层涂料材料性能进行细致的描述，以供大家从技术层面到应用层面进行比较：

第一：液态材料的比较

硅溶胶：硅溶胶属胶体溶液，无臭、无毒。硅溶胶为纳米级的二氧化硅颗粒在水中或溶剂中的分撒液。由于硅溶胶中的SiO2含有大量的水及羟基，故硅溶胶也可以表述为SiO2.nH2O　　硅溶胶粘度低，稳定性好，能配出高粉液比的优质涂料。

水玻璃：俗称泡花碱，是一种水溶性硅酸盐，其水溶液为水玻璃。其化学式为R2O·n SiO2，式中R2O为碱金属氧化物，n为二氧化硅与碱金属氧化物摩尔数的比值，称为水玻璃的模数。水玻璃粘度大，用其配制的涂料粉液比不高。

第二：固体粉料的比较

锆英砂、粉：

锆英石是一种以锆的硅酸盐(ZrSiO4)为主要组成的矿物。纯净的锆英砂为无色透明晶体，常因产地不同、含杂质的种类与数量不同而染成黄、橙、红、褐等色，结晶构造属四方晶系，呈四方锥柱形，比重4.6～4.71，比重的变化有时与成分和蚀变状态有关锆英石解理不完全。

锆英石是一种主要由火成岩形成时从岩浆中结晶出来的锆、硅和氧组成的矿物。锆英石也产于岩脉和变质岩中。它属四方晶系，常呈发育良好的锥状小四方柱体，也成不规则粒状。性脆，断口贝壳状。是优质的耐火材料。

锆英砂是最重要的含锆矿物，在锆矿物中分布最广、储量最大、类型最多，是一种以锆的硅酸盐为主要组成的矿物。锆英砂是制取锆、铪及多种锆制品的主要原料，具有熔点高、热导率低、线膨胀系数小等特点，广泛用于冶金、铸造等行业。

熔融石英　是氧化硅（石英，硅石）的非晶态（玻璃态）。它是典型的玻璃，其原子结构长程无序。它通过三维结构交叉链接提供其高使用温度和低热膨胀系数。产品主要用于精密铸造、玻璃陶瓷、耐火材料及电子电器等行业。

白刚玉 　以工业氧化铝粉为原料，于电弧中经2000度以上高温熔炼后冷却制成，经粉碎整形，磁选去铁，筛分成多种粒度，其质地致密、硬度高，粒形成尖角状， 白刚玉适用于制造陶 瓷、树脂固结磨具以及研磨、抛光、喷砂、精密铸造等，还可用于制造高级耐火材料，国内用户。 突出的特点是晶体尺寸小耐冲击，如果用自磨机 加工破碎，颗粒多为球状颗粒，表面干洁，易于结合剂结合。

石英：硅的氧化物矿物成分为SiO2。主要指分布广泛的三方晶系的低温石英（α-石英）。当温度在573℃以上时，则成为六方晶系的高温石英（β-石英）。低温石英晶体常呈带尖顶的六方柱状。柱面上有横纹，有左形晶与右形晶的区别。双晶很普遍，最常见的为道芬双晶和巴西双晶。通常呈晶族或粒状、块状集合体。纯净者为无色透明，但大多因含微量色素离子或细分散色裹体，或因具有色心而呈各种颜色，并使透明度降低。玻璃光泽，断口常呈油脂光泽。莫氏硬度7，比重2.65。贝壳断口。具强压电性和旋光性。石英热膨胀系数大，解理断口为贝壳状断口。

对比了以上我国目前现阶段存在的工艺，不难看出，硅溶胶和锆英粉等材料配制涂料所生产的铸件表面质量好，但是成本高，而传统的水玻璃石英粉涂料表面质量差，但生产成本低。鉴于如此鱼和熊掌不可兼得的尴尬局面，新型工艺应运而生。

第四种 新型工艺：

新工艺原理：　以硅溶胶和石英粉为基础配制面层和过渡层涂料，撒石英砂，但是，有两大难点：１.　由于石英在温度升高过程中有复杂的相变情况，用单纯的石英粉配料，很难取得良好的表面质量；２.　由于硅溶胶粘度，与晶型石英的表面附着力底，涂料的稳定性和涂挂性极差，几乎不可能配出满足铸造要求的涂料。

为了解决以上两大难题，我们在新工艺中在如下两方面做了改进：

　第一方面：借鉴纳米材料、粉末技术、物化等领域的最新研究成果，结合精密铸造的实际，在固体粉料中以廉价的石英为主，添加一定数量的纳米级化学成分活跃的材料，辅以一定比例的其他耐火材料，使表面层与过渡层在常温到１６５０℃范围内的综合热膨胀系数不大，能生产出表面质量优良的铸件。

　第二方面.　 在固体粉料中添加了一定数量的纳米级化学成分活跃的材料后，在常温状态下，增加了硅溶胶与石英粉之间的结合力。同时，在配制涂料时，加入液态的稳定剂和改性剂，使涂料具有良好的流平性和涂挂性。使此新型涂料能满足生产要求，便于生产。

经过大量生产实践，新型制壳配方工艺应用以后，给我们铸造企业带来如下的好处

第一：大幅度提高表面质量。

   传统配方下，特别是在生产单件二十公斤以上的铸件，表面质量难以保证，表面毛刺、粘砂、表面癞蛤蟆皮、桔子皮及分层引起的缺陷难以避免。在生产厚大件时，表面几乎都要靠打磨才能满足要求。新型配方则完全解决了上述问题，几乎所有材质（除了含锰大于4%的材质外）的铸件达到甚至超过了复合型型壳的水平。

第二：大幅度提高内在质量。

  采用传统配方，由于表面层强度低，在型壳焙烧后，用手在型壳内壁上摸，经常会发现掉白灰的情况；还有采用传统配方，表面层制壳工艺复杂，影响因素很多，导致表面型壳质量很不稳定，型壳分层时有发生；这些因素导致传统的水玻璃型壳的铸件内部质量得不到保证，特别是在要求高的加工面上，时常因为加工出砂孔等缺陷导致铸件报废，这其中有相当部分是型壳质量差造成的，而新型配方很好的解决了这一难题，使铸件内在质量得到大幅度的提升。

第三：提高成品率，特别是大幅度提高优良品率。

 采用传统的配方，由于表面和内在质量得不到可靠的控制，废品率比较高，采用新型配方，由于表面质量和内在质量得到大幅度的提高，成品率也相应的提高，特别是不需要修补和打磨优良品率大幅度提高。

第四：大幅度降低后处理的工作量。

 采用传统配方，由于表面质量差，后处理工作量相当大，在劳动力日趋紧缺的今天，工作环境很差的后处理招工越来越难，采用新型配方后，后处理的工作量大幅度降低，特别是厚大件，后处理的工作量可以降低80%以上。

第五：大幅度改善制壳车间的工作环境。

 传统配方，大多数面层和过渡层采用铝化氨硬化，硬化过程中会产生氨气，氨气严重污染环境的同时，还腐蚀设备。新型配方在制壳过程中没有氨气产生，很好的解决了这一问题。

第六：降低生产成本。

 实践表明，采用新型配方比传统配方在制壳成本上每吨铸件高出30——80元，但是，大幅度降低了后处理成本。

第七：大大提高了传统水玻璃型壳生产大件的能力。

     对于传统水玻璃型壳，越大的件，出问题越多，生产难度越大。采用新型配方，原有的许多因为型壳质量问题迎刃而解，大大提高了传统水玻璃型壳生产大件甚至超大件的能力。