石英砂是一種用途非常廣泛的非金屬礦物，是近百種工業(yè)產(chǎn)品的原料，由于其良好的耐熱、耐腐蝕、資源豐富、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于玻璃工業(yè)、填料領(lǐng)域及生產(chǎn)金屬硅、鑄造業(yè)、有機硅化合物。隨著(zhù)石英砂應用領(lǐng)域的擴大，對石英砂表面性質(zhì)特征需求也不斷的提高，因此，研究石英砂表面改性工藝，對于擴大石英砂的應用領(lǐng)域尤其是在高科技產(chǎn)品中的應用具有重要的意義。
      石英砂的表面改性，根據用途不同，可以分為二種：一是以提高石英砂機械性能的涂覆改性，如樹(shù)脂覆膜的精細鑄造砂、油井濾油砂等，其特點(diǎn)是涂層本身只含一層覆蓋層，涂層與礦物之間不產(chǎn)生任何化學(xué)鍵；二是以提石英粉與樹(shù)脂或高聚物基料相容性的表面化學(xué)改性，如用橡膠和塑料的填料，其特點(diǎn)是表面改性劑或覆蓋劑與礦粒之間有化學(xué)吸附作用。
表面涂覆改性：
       殼型鑄造砂是鑄造工業(yè)中用來(lái)生產(chǎn)高光潔度產(chǎn)品的一種技術(shù)，產(chǎn)品不需進(jìn)行機械精加工。這種技術(shù)能在大規模的生產(chǎn)中采用，因為它除能生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的鑄造表面外，還具有生產(chǎn)速度高、再現性好的特點(diǎn)。為了得到光滑的加工面，鑄膜用表面涂有酚醛樹(shù)脂或呋喃樹(shù)脂的細砂粒制成。 選用不同的涂料可以制成各種品級的涂覆樹(shù)脂砂。這種樹(shù)脂砂既能獲得高的熔膜鑄造速度，又能保持模具和模芯生產(chǎn)中得到高抗卷殼和抗開(kāi)裂性能。
       樹(shù)脂涂層覆膜砂的加工方法可分為熱法和冷法二種。在涂覆前應對石英砂進(jìn)行沖洗、擦洗和干燥。
       冷法覆膜砂是在室溫下制備。先將粉狀樹(shù)脂與砂混勻，然后加入溶劑（工業(yè)酒精、丙酮或糠醛），再繼續混碾至溶劑揮發(fā)完，干燥后經(jīng)粉碎和過(guò)篩后即得產(chǎn)品。但此法有機溶劑用量大，僅用于小量生產(chǎn)。
      熱法覆膜是將砂子加熱進(jìn)行涂覆。先將石英砂加熱到120～160°C，而后與樹(shù)指在混砂機中混勻（樹(shù)脂酸用量為石英砂用量的2～5%）。這時(shí)樹(shù)脂砂被熱炒軟化，包覆在砂粒表面，隨著(zhù)溫度降低而變粘，此時(shí)加入烏洛托品分布在砂粒表面，并使砂激冷（烏洛托品作為催化劑可在殼模形成時(shí)使樹(shù)脂固化），再加入硬脂酸鈣（防止結塊）混合后出砂，然后粉碎、過(guò)篩、冷卻后即得產(chǎn)品。此法效果好，適合大量生產(chǎn)。但工藝較復雜，需要專(zhuān)門(mén)的混砂設備。
表面化學(xué)改性：                                                                                                         
       用于橡膠、塑料填料的石英粉，必須使其表面與聚和物基料相容，以使填充材料獲得最佳的性能和最好的可加工性，這就需要對石英粉表面進(jìn)行表面化學(xué)改性。
       石英粉的表面化學(xué)改性主要使用硅烷偶聯(lián)劑，所用的各種硅烷包括氨基、環(huán)氧基、三甲基、甲基和乙烯基硅烷。硅烷偶聯(lián)劑的—RO官能團水解產(chǎn)生硅醇基，這一基團可與SiO₂進(jìn)行化學(xué)吸附或與表面原有的硅醇基結合為一體，成為均相體系。這樣既除去了SiO₂表面的水分，又與其中的氧原子形成硅醚鍵，從而使偶聯(lián)劑的另一端所攜帶的高分子聚合物具有很好的親和性的有機官能團—R¢牢固覆蓋在石英粉體表面，形成具有反應活性的包覆膜。有機官團—R¢能降底石英的表面能，改善與高聚物基料的潤濕性，提高石英粉與高聚物基料的相容性。此外，這種新的界面曾還可改善填充覆合體系的流變性能。
        影響石英粉表面化學(xué)改性效果的主要因素有：硅烷偶聯(lián)劑的品種、用量、用法及處理時(shí)間和處理溫度、PH值等。
       表面化學(xué)改性工藝有濕混合法和干混合法二種。
      濕混合法：利用適當的稀釋液和助劑與硅烷偶聯(lián)劑強制混合配成處理液，對石英粉進(jìn)行浸泡，然后脫去水分。
      干混合法：加入少量稀釋液與硅烷配成處理劑，在高速攪拌、分散和一定溫度條件下，將處理劑以噴霧狀加入石英粉中，經(jīng)攪拌處理一定時(shí)間后出料。此法不需要再脫水干燥。