1. Ưu điểm cốt lõi
(1) Độ chịu lửa và độ ổn định nhiệt cao
Độ chịu lửa có thể đạt trên 1900℃, cao hơn nhiều so với cát silic (khoảng 1600℃). Nó có thể chịu được sự ăn mòn của kim loại nóng chảy ở nhiệt độ cao (như thép không gỉ và hợp kim gốc niken), giảm thiểu tình trạng cát dính và khuyết tật thiêu kết của vật đúc.
Hệ số giãn nở nhiệt thấp (~8×10⁻⁶/℃), thể tích thay đổi nhỏ khi gia nhiệt, tránh sự giãn nở của cát đúc và gây ra các vết nứt bề mặt hoặc độ lệch kích thước của vật đúc.
(2) Khả năng chống thấm kim loại tuyệt vời
**Mật độ cao (4,5-4,8 g/cm³)** và cấu trúc dày đặc ngăn chặn hiệu quả chất lỏng kim loại thấm vào các lỗ rỗng của khuôn cát và cải thiện bề mặt hoàn thiện của vật đúc (Ra có thể được tối ưu hóa đến 6,3-12,5μm).
Tính chất hóa học trơ, phản ứng cực thấp với các nguyên tố hợp kim như Fe, Cr và Ni, tránh hiện tượng cát hóa học bám dính hoặc lỗ rỗng.
(3) Kiểm soát dẫn nhiệt và làm mát nhanh
Độ dẫn nhiệt (2-3 W/m·K) gấp đôi cát silic, giúp đẩy nhanh quá trình đông đặc của vật đúc, tinh chỉnh cấu trúc hạt và cải thiện các tính chất cơ học (như độ bền kéo tăng 10%-15%).
Kết hợp với thiết kế khuôn cát gradient (cát quặng crom bề mặt + cát silica lớp sau), tốc độ làm mát có thể được kiểm soát theo hướng để giảm co ngót và các khuyết tật co ngót.
(4) Bảo vệ môi trường và kinh tế
Khả năng tái sử dụng: Sau khi tách từ tính và rửa bằng nước, tỷ lệ thu hồi có thể đạt hơn 80% và chi phí dài hạn thấp hơn cát zirconium.
Không có nguy cơ SiO₂ tự do: Tránh nguy cơ mắc bệnh bụi phổi silic do kết tinh ở nhiệt độ cao của cát silic và đáp ứng các tiêu chuẩn về sức khỏe nghề nghiệp (như OSHA).
2. Các tình huống ứng dụng điển hình
Đúc thép hợp kim cao: thân van bằng thép không gỉ, cánh tua bin và các bộ phận có thành mỏng phức tạp khác, giảm khuyết tật bề mặt.
Đúc lớn: con lăn, trục khuỷu tàu biển, sử dụng khả năng lưu trữ nhiệt cao để đạt được khả năng làm mát đồng đều.
Đúc bọt bị mất: Dùng để phủ cát ở những khu vực quan trọng nhằm ngăn kim loại nóng chảy thấm vào khuôn bọt.
Đúc chân không (phương pháp V): Kết hợp với cát zircon (tỷ lệ 1:1) để cân bằng chi phí và hiệu suất.
