ЭМАЛИ

ЭМАЛИ, 1) Тонкие стеклообразные покрытия (финифть, стеклоэмаль), наносимые на изделия из металлов и их сплавов и закрепляемые обжигом. Характеризуются высокой твердостью, коррозионной стойкостью, износо- и жаростойкостью. По назначению эмали подразделяют на техн. и художественные, по внешнему виду - на прозрачные и непрозрачные (тушеные), белые и цветные.
Технические эмали наносят на изделия из чугуна, стали, алюминия и сплавов легких металлов. Подразделяют на грунтовые и покровные. Грунтовые эмали, содержащие 50-60% SiO2, 2-8% А12О3, до 30% В2О3, 12-30% Na2О, 4-10% СаО и др. оксиды (до 10 наименований), наносят на изделия первым, грунтовым слоем, к-рый хорошо сцепляется с металлом. Для усиления сцепления с металлом вводят т. наз. оксиды сцепления - Со2Оз, Ni2O3, MoO3.
Покровные эмали, наносимые на грунтовые, подразделяют на непрозрачные (белые, окрашенные) и прозрачные (бесцв., окрашенные). Они содержат те же оксиды, что и грунтовые, и, кроме того, SnO2, Sb2O5, ZrO2, TiO2, фториды щелочных металлов, выполняющие роль глушителей (иногда эмали классифицируют именно по составу глушителей). В состав окрашенных эмалей входят также пигменты (оксиды Мn, Сu, Со, Сr, Ni), люминофоры и др.
Технология произ-ва эмалей включает: составление шихты, содержащей разл. стеклообразующие материалы (кварц, кварцевый песок, сода, поташ, мел, полевой шпат, глина, каолин, бура) и спец. добавки (см. выше); плавление шихты [для фриттованных (предварительно сплавленных) эмалей] при т-ре 1150-1450 °С до получения стеклянных гранул; размалывание гранул до получения пудры (помол без воды) или устойчивого шликера (помол с водой и смешивание со связующими компонентами). Устойчивый маловязкий шликер обычно содержит 30-40% по массе воды, 5-10% глины, 0,1-0,5% электролитов (сода и др.), огнеупорные наполнители, при необходимости, - 3-8% глушителей, 1-5% пигментов и орг. красителей. Нефтриттованные эмали получают размолом (без плавления) в воде исходных материалов.
Шликер или пудру наносят на предварительно подготовленную (обезжиренную, протравленную, очищенную песком) пов-сть металла погружением, обливом, пульверизацией, электростатич. напылением, электрофорезом и др. способами; пудру часто наносят напылением с помощью вибросит на пов-сть, нагретую до 600-800 °С. Изделия, покрытые грунтовой эмалью, сушат в конвейерной сушилке при 150-180 °С, после чего в два слоя наносят покровную эмаль. Каждый слой эмали обжигают отдельно в камерных, туннельных и др. печах.
В зависимости от исходного состава оксидов и т-ры обжига эмали бывают легко- и тугоплавкими, в зависимости от фазового состава покрытия - стеклообразными и стеклокристаллическими (ситаллизированными). Оптимальные т-ры обжига эмалей для изделий из чугуна и стали: грунтовых - 850-980 °С, покровных - 800-920 °С; из алюминия и его сплавов -530-580 °С; из благородных и цветных металлов -750-850 °С; из тугоплавких металлов и сплавов - до 1600 °С. Для получения качественных покрытий расплавленные эмали должны хорошо смачивать металл; при этом вязкость расплавленной эмали не должна превышать 100 Па x с, а величина ее поверхностного натяжения - 300 Н/м.
На изделия, обработка к-рых при высокой т-ре недопустима, эмали наносят дуговым или высокочастотным плазменным напылением (т-ра пов-сти не более 200 °С).