（1）用作型（芯）砂粘结剂的水玻璃的加入量切忌过多 水玻璃砂具有成本低、生产工艺简单、生产环境好等许多优点，在世界许多国家得到了应用。但水玻璃砂工艺存在的溃散性差、旧砂回用困难这两大问题，尽管研究者作了许多工作，但还没有从根本上予以彻底解决；另外，水玻璃砂也存在高温强度偏低的问题。截止目前，人们已认识到只有尽量降低水玻璃的加入量，才有助这些问题的较好解决。图1-25所示为水玻璃加入量对不同温度下的残留强度的影响。这里所指的残留强度是将采用CO₂硬化的水玻璃砂试样加热到一定温度后，再随炉冷却到室温所测出的强度。从图1-25可知：

1）水玻璃砂具有两个残留强度峰值。第一个峰值在200℃左右出现，是由于硅酸凝胶和未反应的硅酸钠脱水强化的结果；第二个峰值出现在800℃左右，是由于硅酸钠开始熔融呈液态，使水玻璃粘结剂膜存在的内应力、裂纹、气孔等消失，形成坚固的玻璃体或晶体，因而残留强度高。而200℃以后残留强度下降，则是由于水玻璃结构水逸出，粘结剂膜进一步收缩及硅砂在573℃出现相变，引起粘结剂膜产生内应力并出现裂纹，以及由于水分汽化、脱失和碳酸钠Na₂CO₃的分解，使粘结剂膜的连续性受到更大破坏，因而在500～600℃出现一个残留强度的谷值。800℃以后，由于熔融的硅酸钠与硅砂中的SiO₂反应加剧，成为SiO₂的过饱和溶液，冷却时，过饱和的SiO₂先以鳞石英析出，低于870℃时转变为石英，在粘结剂膜中起着切口的作用，因此1000℃左右水玻璃砂的残留强度又下降。

2）水玻璃加入多的型砂，其残留强度高。由于两个残留强度峰值的高低决定了水玻璃砂溃散性的好坏及铸件出砂的难易，另外出砂后结块的砂子也给旧砂再生带来更多困难。因此水玻璃的加入量决不宜过多。

图1-25 水玻璃加入量与残留强度的关系

（2）为了能降低水玻璃的加入量，不可忽视使用已成功应用的高性能改性水玻璃 降低型（芯）砂水玻璃加入量，是一项有重大意义的课题，但其前提必须是经济上可行，技术上容易实现，不会损害砂型（芯）强度和表安性。从近些年的一些生产实践来看，采用高性能改性水玻璃往往可显著降低水玻璃粘结剂的加入量，改善浇注后型（芯）砂的溃散性及其旧砂的可再生性，并可提高型（芯）砂硬化后的强度和表安性。主要改性工作集中在提高水玻璃的纯度、阻缓或消除水玻璃的老化、促使硬化过程凝胶胶粒细化以及对易吸湿基团的改造或屏蔽等，从而逐步开发出一些强度较高、性能良好（抗吸湿性、表安性好、易溃散）、贮存稳定（不易老化）的新型水玻璃。主要采取的措施有：(www.daowen.com)

1）选用高质量的原材料来生产纯度高、杂质少的水玻璃。

2）对水玻璃进行物理改性和化学改性。

3）往钠水玻璃中掺入钾水玻璃或锂水玻璃以及综合采用上述改性方法进行复合改性。

4）用纳米级材料改性。

由于改性的水玻璃优于普通水玻璃，且大多已在实际生产中得到验证，因此应以积极态度对待改性水玻璃。截止目前，通过改性，水玻璃加入量大都已从7%～8%降低到3.0%～3.8%，改性良好的，甚至可稳定为（2.5±0.2）%。