在傳統的鑄造行業里，硅砂的應用有著長久的歷史，是造型制芯的基礎材料。硅砂由于其來源豐富，耐火度比較高、與金屬溶液不潤濕等優點，到迄今為止，硅砂在鑄造上仍占據鑄造用原砂90%以上。隨著鑄造企業升級，鑄件對質量、環境保護、綜合成本控制等要求的提高，硅砂固有的缺點越來越顯著的凸顯出來。硅砂：熱穩定性差，容易產生脈紋等缺陷，同時在高溫下與氧化鐵反應造成粘砂；耐火度低，在中高合金鋼、高錳鋼的鑄造上難于適用；同時硅砂易于破碎，產生的SiO2粉塵經呼吸后容易造成工人肺部傷害，形成職業矽肺病。
為了能找到更好性能的原砂，鑄造工作者一直在積極探索。目前廣泛使用的有鋯英砂、鉻鐵礦砂、鎂砂、橄欖石砂等等，在鑄造上主要用于合金鋼或者容易粘砂的碳鋼的鑄造，常常用于覆膜砂、鑄型面砂、涂料、特殊型芯等等。目前也是面臨資源逐漸匱乏、開采受到限制等等，價格越來越貴。
自上個世紀末開始，以高嶺土、鋁礬土等為原料，通過造粒、燒結、或者熔融、噴吹等工藝生產出不同成分、不同物相的陶瓷類球形砂。這一類型的砂子除了具有天然特種砂的上述優點外，還具有粘結劑用量少，流動性好、透氣性好、強度高耐破碎、適應各種造型制芯工藝的使用。十幾年來得到了快速的推廣應用。
人工特種砂主要有：日本伊藤忠的“Cerabeads”簡稱“CB”砂；鑄造用熔融陶瓷砂（俗稱“寶珠砂”）；山東鄒平金剛新材料的“陶力砂”，天津中國礦區的“月砂”等等。