在传统的铸造行业里，硅砂的应用有着长久的历史，是造型制芯的基础材料。硅砂由于其来源丰富，耐火度比较高、与金属溶液不润湿等优点，到迄今为止，硅砂在铸造上仍占据铸造用原砂90%以上。随着铸造企业升级，铸件对质量、环境保护、综合成本控制等要求的提高，硅砂固有的缺点越来越显著的凸显出来。硅砂：热稳定性差，容易产生脉纹等缺陷，同时在高温下与氧化铁反应造成粘砂；耐火度低，在中高合金钢、高锰钢的铸造上难于适用；同时硅砂易于破碎，产生的SiO2粉尘经呼吸后容易造成工人肺部伤害，形成职业矽肺病。
为了能找到更好性能的原砂，铸造工作者一直在积极探索。目前广泛使用的有锆英砂、铬铁矿砂、镁砂、橄榄石砂等等，在铸造上主要用于合金钢或者容易粘砂的碳钢的铸造，常常用于覆膜砂、铸型面砂、涂料、特殊型芯等等。目前也是面临资源逐渐匮乏、开采受到限制等等，价格越来越贵。
自上个世纪末开始，以高岭土、铝矾土等为原料，通过造粒、烧结、或者熔融、喷吹等工艺生产出不同成分、不同物相的陶瓷类球形砂。这一类型的砂子除了具有天然特种砂的上述优点外，还具有粘结剂用量少，流动性好、透气性好、强度高耐破碎、适应各种造型制芯工艺的使用。十几年来得到了快速的推广应用。
人工特种砂主要有：日本伊藤忠的“Cerabeads”简称“CB”砂；铸造用熔融陶瓷砂（俗称“宝珠砂”）；山东邹平金刚新材料的“陶力砂”，天津中国矿区的“月砂”等等。