Словарь научных терминов
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 Э. подразделяют на техн. и художественные, по внешнему виду - на прозрачные и непрозрачные (тушеные), белые и цветные.
Технические Э. наносят на изделия из чугуна, стали, алюминия и сплавов легких металлов. Подразделяют на грунтовые и покровные. Грунтовые Э., 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 Э., 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 Э. классифицируют именно по составу глушителей). В состав окрашенных Э. входят также пигменты (оксиды Мn, Сu, Со, Сr, Ni), люминофоры и др.
Технология произ-ва Э. 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) Э.] 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 Э. 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 Э., сушат в конвейерной сушилке при 150-180 °С, после чего в два слоя наносят покровную эмаль. Каждый слой Э. обжигают отдельно в камерных, туннельных и др. печах.
В зависимости от исходного состава оксидов и т-ры обжига Э. бывают легко- и тугоплавкими, в зависимости от фазового состава покрытия - стеклообразными и стеклокристаллическими (ситаллизированными). Оптимальные т-ры обжига Э. 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 Э. должны хорошо смачивать металл; при этом вязкость расплавленной Э. 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, Э. наносят дуговым или высокочастотным плазменным напылением (т-ра пов-сти не более 200 °С).
Продолжительность обжига покрытия 3-4 мин для мелких изделий и до 30-40 мин для крупных; обычная толщина Э. 0,07-0,02 мм, в случае толстостенных изделий хим. аппаратуры - до 1-2 мм (2-3 слоя грунтовой Э. и до 7 слоев покровной). Наличие большого кол-ва слоев способствует релаксации возникающих при охлаждении напряжений, обусловленных различием температурного коэф. линейного расширения Э. и металлов. Во избежание образования дефектов эти напряжения не должны превышать 50-100 МПа для стеклообразных Э. и 150-200 МПа для стеклокристаллических. Готовые покрытия иногда расписывают красками на основе окрашенных оксидов или солей металлов.
Техн. Э. предназначены для увеличения износостойкости разл. аппаратов в хим., пищевой и фармацевтич. пром-сти, эксплуатирующихся в агрессивных средах. Их наносят также на изделия бытового назначения (посуду, холодильники, санитарно-техн. и электроосветит. аппаратуру), нек-рые архитектурно-строительные облицовочные детали, дорожные знаки и пр.
Художественные Э. обычно наносят для украшения изделий из цветных и благородных металлов. Содержат обычно те же оксиды, что и техн. Э. Толщина эмалевого покрытия обычно не превышает 0,01 мм. На ювелирные изделия эмалевые составы, в т. ч. многоцветные, накладывают вручную. В зависимости от техники наложения и закрепления Э. наз. выемчатыми, перегородчатыми, расписными, поливными, по рельефу, по скани и др.
Э. известна с глубокой древности (Др. Египет), в Византии в 10-12 вв. использовалась при художественных работах по золоту, на Руси известна с 11 в. Для покрытия изделий техн. назначения применяют с кон. 17 в.

Лит.: Локшин В. Я., Технология эмалирования металлических изделий, 2 изд., М., 1955; Технология эмали и эмалирования металлов, 2 изд., М., 1965; Аппен А. А., Температуроустойчивые неорганические покрытия, 2 изд., Л., 1976; Химическая технология стекла и ситаллов, под ред. Н. М. Павлушкина, М., 1983.

И.Я.Гузман.

2) Эмалевые краски (лаковые краски) - суспензии высокодисперсных пигментов и наполнителей в лаках. При нанесении на пов-сть образуют непрозрачную пленку, превращающуюся после высыхания в лакокрасочное покрытие, по внешн. виду напоминающее стеклообр. эмаль (см. выше).
По природе пленкообразующего в-ва (лака) различают Э. на основе алкидных, полиэфирных, феноло-альдегидных, перхлорвиниловых и эпоксидных смол, полиуретанов, полиакрилатов, нитратов целлюлозы, кремнийорг. олигомеров и др.
В качестве пигментов в Э. используют цинковые, свинцовые и титановые белила, охру, литопон, сажу, сурик, оксиды Сг и Fe, орг. пигменты; в качестве наполнителей - тонкодисперсные порошки мела, слюды, талька, каолина, А12О3, ВаСО3 и др. Р-рителями (разбавителями) служат орг. в-ва, не вызывающие хим. превращений пленкообразователей и испаряющиеся в процессе высыхания, напр. спирты и моноэфиры гликолей - для феноло-формальдегидных смол, углеводороды - для алкидных смол и битумов, кетоны и сложные эфиры - для нитратов целлюлозы. Другие компоненты -пластификаторы, сиккативы, стабилизаторы, диспергаторы, ПАВ, матирующие добавки (напр., воски, А1-соли жирных к-т и к-т канифоли). При введении спец. добавок, напр, бентонита или тонкодисперсного SiO2, образуются обратимые коагуляционные (тиксотропные) структуры, благодаря к-рым Э. утрачивают текучесть и могут удерживаться на вертикальных пов-стях.
Получают Э. диспергированием (перетиром) тонкоизмельченных пигментов и наполнителей в пленкообразователе. Содержание сухого в-ва 25-60% по массе, отношение к кол-ву пленкообразователя от 3:1 до 5:1. Наносят Э. на специально подготовленную пов-сть или по грунтовкам валиком, кистью, распылением либо др. способами (см. Лакокрасочные покрытия)в неск. слоев (с сушкой каждого нанесенного слоя).
Формирование пленки Э. на пов-сти происходит как в результате испарения р-рителей при комнатной т-ре, так и в результате хим. взаимод. компонентов при разл., в т. ч. повышенных, т-рах. Так, напр., пленкоооразование Э. на основе высыхающих алкидных смол происходит в результате окислит. полимеризации пленкообразователя, полиэфирных смол - в результате сополимеризации с мономерами, входящими в состав р-рителей, эпоксидных - в результате взаимод. с отвердителем, к-рый вводят в композицию непосредственно перед нанесением на пов-сть. Толщина эмалевых покрытий обычно не превышает 100 мкм, для тиксотропных Э.-350 мкм.
Покрытия обладают удовлетворит. атмосферостойкостью (при правильном нанесении и сушке - до 4-6 лет), достаточно высокими декоративными св-вами, медленно набухают в воде. Применяют Э. для получения защитных и декоративных покрытий по металлу, дереву, пластмассе и др. материалам.

Лит.: Энциклопедия полимеров, т. 2, М., 1974, с. 10-30. См. также лит. при ст. Лакокрасочные покрытия.

Н. В. Майорова.


2-этилгексанол Эбониты Эбулиоскопия Эвгенол Эвтектика Эдмана деградация Эженаль Эйкозаноиды Эйнштейний Экваториальное положение Эквивалент химический Экдизоны Эксергетйческий анализ Эксимеры Эксиплексы Экспресс-тесты Экспрессия гена Экстенсивные параметры Экстрагирование Экстракционная хроматография Экструзия полимеров Элаидиновая кислота Эластомеры Электретно-термический анализ Электреты Электрогравиметрия Электродиализ Электродные процессы Электродный потенциал Электроды Электроды сравнения Электроизоляционные масла Электрокапиллярные явления Электрокатализ Электрокинетические явления Электрокристаллизация Электролиз Электролитическая диссоциация Электролиты Электролиты неводные Электролиты твёрдые Электрометаллургия Электромиграционные методы Электрон Электронная корреляция Электронная микроскопия Электронная плотность Электронно-колебательное взаимодействие Электронные спектры Электронный парамагнитный резонанс Электронография Электроосаждение Электроосмос Электроотрицательность Электроперенос Электроповерхностные явления Электропроводность электролитов Электрорафинирование Электросинтез Электрофильные реакции Электрофорез Электрофотография Электрохимическая кинетика Электрохимическая обработка металлов Электрохимические сенсоры Электрохимические цепи Электрохимический импеданс Электрохимический потенциал Электрохимический ряд напряжений Электрохимический синтез Электрохимический эквивалент Электрохимия Электрохимия полупроводников Электрохимия расплавов Электроциклические реакции Электроэкстракция Элемент 106 Элемент 107 Элемент 108 Элемент 109 Элементарные частицы Элементный анализ Элементоорганические полимеры Элементоорганические соединения Элементы химические Эленол Эллипсометрия Эллмана реактив Эльбса реакции Эльтекова правило Эмали Эманационный метод Эмде расщепление Эметин Эмиссионный спектральный анализ Эмульсии Эмульсионная полимеризация Эмульсионные краски Эмульсолы Эмультал Энантиомеры Энантиоморфизм Энантиотопия Эндо Эндодезоксирибонуклеазы Эндорфины Энергия активации Энкефалины Энолаза Энтальпия образования Энтальпия реакции Энтеросептол Энтропия Энтропия активации Эозин Эпи... Эпимеризация Эпимеры Эписома Эпитаксия Эпихлоргидрин Эпихлоргидриновые каучуки Эпоксидирование Эпоксидное число Эпоксидные каучуки Эпоксидные клеи Эпоксидные лаки Эпоксидные смолы Эрбий Эргоалкалоиды Эрготамин Эритриновые алкалоиды Эритроизомеры Эрлиха реакция Эстрогены Этамбутол Этаминал-натрий Этан Этанол Этаноламиды жирных кислот Этаноламины Этара реакция Этерификация Этилакрилат Этиламины Этилацетат Этилбензол Этилен Этилен-пропиленовые каучуки Этилена сополимеры Этиленгликоль Этилендиамин Этилендиаминтетрауксусная кислота Этилендинитрамин Этиленимин Этиленкарбонат Этиленовые углеводороды Этиленоксид Этиленсульфид Этиленхлоргидрин Этиловая жидкость Этиловый спирт Этиловый эфир Этилсиликаты Этилхлорид Этилцеллюлоза Этилцеллюлозные лаки Этинилирование Этмозин Этролы Эфедрин Эфирное число Эфирные масла Эфироцеллюлозные лаки Эфиры простые Эфиры сложные Эффективный заряд атома Эшвайлера-кларка реакция