膨潤土應用于鑄造主要應用于粘土粘結砂中，因為膨潤土具有粘結力強、可塑性高、脫膜好、透氣性優、高溫濕態條件下物理化學性能穩定等特點。近代的高壓造型、射壓造型、氣沖造型、靜壓造型及無震擊真空加壓造型等新工藝，也都是以使用粘土濕型砂為前提的，粘土濕型砂適應造型條件的能力極強。鑄造用膨潤土主要有鈉基膨潤土和鈣鈉膨潤土兩類，鈉基膨潤土是由天然鈉基膨潤土或人工鈉化膨潤土加工而成，以其復用性好和濕壓強度高而受鑄造行業所歡迎。
因具有良好的可塑性，可遏止鑄件夾砂、結疤、掉塊、砂型塌方等現象，加之成型性強、型腔強度高，便于金屬行業澆鑄濕態或干態型模，是精密鑄件首選的型砂粘結劑。鈣鈉膨潤土由天然基鈣鈉膨潤土加工而成，是輕型鑄件普遍采用的型砂粘結劑。它以實用和鑄件清砂便捷而受用戶歡迎。和其他黏結劑相比，膨潤土有一個重要的特點，就是它具有一定的耐熱能力。只要加熱溫度不太高，脫除了自由水的膨潤土只要加水，仍能恢復粘能力。膨潤土的粘結能力只有在加水以后才能表現出來。膨潤土失去粘結能力，也與它的脫水有關。
到目前為止，認為膨潤土中的水分有三種形態：
一種水是自由水，即膨潤土顆粒吸附的水，加熱到100℃以上，就可脫除自由水，脫除了自由水的膨潤土，粘結能力不受影響；
二種水是牢固結合水，110℃下長時間加熱，膨潤土可完全脫除自由水，但不會脫除牢固結合水。已完全脫除自由水的膨潤土，再在較高的溫度（如200℃，300℃）下加熱仍會繼續減重，說明仍有水分損失。膨潤土經這樣加熱脫水后，只要加水，能完全恢復粘結能力；
三種水是晶格水，也有人稱之為結構水。晶格水只有在相當高的溫度下才能部分或全部脫除。膨潤水的晶格水脫除以后，即喪失粘結能力，成為死粘土。不同的膨潤土，喪失粘結能力的溫度不同。由差熱分析實驗證明：一般來說，天然鈉膨潤土的失效溫度為638℃，鈣膨潤土為316℃。
膨潤土(tu)具(ju)有優良的(de)親水(shui)性、塑(su)性、膨脹性、黏結性，可與(yu)適量(liang)的(de)水(shui)結合成(cheng)膠(jiao)體，膨潤土(tu)粉細后它在(zai)水(shui)中能釋放(fang)出帶電(dian)離子，這種離子間的(de)電(dian)斥性，在(zai)涂(tu)料中起到分散劑的(de)作(zuo)用(yong)。在(zai)防水(shui)涂(tu)料中，高速運動中的(de)膨潤土(tu)膠(jiao)粒(li)(li)與(yu)熱瀝青(qing)(qing)發生碰撞、切(qie)割，將瀝青(qing)(qing)破碎、膠(jiao)化(hua)(hua)。已膠(jiao)化(hua)(hua)的(de)瀝青(qing)(qing)顆粒(li)(li)內(nei)的(de)極性物(wu)質對膨潤土(tu)微粒(li)(li)發生吸附作(zuo)用(yong)，使(shi)瀝青(qing)(qing)顆粒(li)(li)表面形成(cheng)膠(jiao)體水(shui)化(hua)(hua)膜，降低(di)了瀝青(qing)(qing)與(yu)水(shui)的(de)界面張力(li)，阻止瀝青(qing)(qing)顆粒(li)(li)重(zhong)新凝(ning)聚，從(cong)而形成(cheng)穩(wen)定的(de)分散相(xiang)，起到了乳化(hua)(hua)劑的(de)作(zuo)用(yong)。
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