氧化镁系包埋料的主要缺点是膨胀量不足，常常需要在较高的铸模温度下进行铸造。现在的处理方法为，在包埋材料中添加少许金属锆粉，利用金属锆粉加热时的氧化膨胀以资弥补[31,32,33]。此外，包埋料的铸模强度较低，在结合剂的选择方面应进一步改善。

3. 氧化铝系包埋材料

三氧化二铝因有良好的耐热性而被用于钛的铸造，该系包埋材料以刚玉砂为骨材，高温时体积稳定，结构致密，不易龟裂。但难以选择结合剂，氧化铝溶胶硬化时间长，几乎没有体积膨胀。现在一般采用磷酸盐或硅类溶胶作结合剂，操作性能不亚于以往的高温包埋料，缺点是所需硬化和烧烤时间长，且铸模坚硬，脱模性较差。

理论上，铝形成金属氧化物的自由能低于钛，其与钛的反应应较小。然而实验表明，这类包埋材料所铸的纯钛铸件表面反应层也富含氧、硅、铝、锆、镁及磷元素，铸件表面500µm深处的硬度高于氧化镁系包埋料，这提示铝等元素与熔融钛接触时被还原并扩散至铸件内部，改变了纯钛原有的机械性能[34]。Watanabe等[35]认为，对于某一特定形态的铸件，不论是氧化铝系包埋料还是石英系包埋料，均可通过选择适宜的氩气压差进行铸造而获得内部气孔率低、机械性能优良的铸件。

在膨胀量方面，近年来的研究表明，将氧化铝和氧化镁混合后加热至600～700℃时生成镁铝尖晶石有较大的体积膨胀[20]。此外，也可以通过添加锂辉石粉末加热至975℃发生变态反应而获得体积膨胀，铸模冷却至室温仍有1.0%的膨胀[21]。但锂辉石中Si元素的含量很高，对纯钛铸件的表面性能有较大的影响。

责任编辑：姚红祥