1.1.2 粉末硬化剂自硬水玻璃砂

以粉末状硬化剂为主体的自硬砂是1964前后开发出来的，主要是应对大型铸件的水玻璃砂生产及当时一些工厂的CO₂气体的供应困难。因为用CO₂水玻璃砂工艺生产大型铸件时，铸型（芯）的CO₂吹气时间既长又难于吹透，工艺性能不能满足要求，因而出现了以硅酸二钙（2CaO·SiO₂）、硅铁粉、赤泥、铬矿渣、各种水泥及氟硅酸钠等粉状硬化剂为主体的水玻璃自硬砂。

粉末状硬化剂的共同特点是能够吸附水、颗粒小、表面积大，脱水后引起水玻璃黏度增加，从而产生黏结力。此外，粉末硬化剂的化学性能也会对黏结力的形成产生很大的影响。一些粉末硬化剂与水玻璃均匀混合、经造型紧实后，由于硬化剂与水玻璃发生化学反应而硬化，在很短的时间内就可获得很高的型（芯）砂强度。这种自硬水玻璃砂的操作简便、成本低，能生产尺寸精度高、铸造缺陷少的铸件，特别是对中大型铸件的生产有利。

但是，粉末状硬化剂与水玻璃的化学反应仅发生在粉末颗粒的表面，颗粒内部被反应生成的硅凝胶所屏蔽，不能充分发挥效益，所以粉末状硬化剂的加入量一般都偏大（如硅铁粉的加入量为水玻璃加入量的20%～30%）。粉末硬化剂的加入，使型砂的总比面积增大，也使水玻璃的用量无法降低（水玻璃加入量需要5%～6%），它们的溃散性不比CO₂水玻璃砂好。加之粉尘污染加剧，因而大大限制了粉末硬化剂在铸造生产中的应用。

“粉末硬化剂自硬水玻璃砂”被认为是第二代水玻璃砂，它没有得到大范围的推广，仅在少数工厂得到了应用。