> Энциклопедический словарь Гранат, страница > Эмали

Эмали

Эмали (франц. email, итальянок, smal fco, от верхне-немецк. smelzen—плавить), легкоплавкие, большей частью непрозрачные, реже прозрачные, окрашенные или неокрашенные стекла, затвердевшие из расплавленного состояния на поверхности черепка, металла или стекла в виде тонкой пленки или тонкого слоя. По применению Э. представляют собою или защитные (например, технич. Э.), или декоративные (художественные) средства. По химическому составу Э. являются стеклами, состоящими из силикатов натрия, калия, кальция, алюминия, свинца и так далее Кроме того, в состав их входят бораты (борнокислые соли) и фтористые соединения вышеперечисленных металлов; отчасти также несвязанные, только суспендированные окиси олова, сурьмы, циркона и так далее

Сырые материалы, употребляемые для приготовления Э.: для введения кремнезема (Si02): кремнезем в чистой

i форме (кварцевый песок, кристалли-!ческий кварц, инфузорная земля, кре-| мень; и богатые кремнеземом природ-! ные минералы (полевой шпат, пегма-! тит, каолин, богатые песком глины и; так далее); для введения борного ангидрида (ВиОа): бура (борнокислый натрий),

борацит (борнокислая магнезия), бо-рокальцит (борнокислые натрий-кальций), борная кислота; для введения калия (IC.O): поташ (не вполне чистый углекислый калии), калиевая селитра (азотнокислый калий), полевой шпат (кремнекислое глинозем-кали); для введения натрия (NaJDr. бура, сода (углекислый натр), сульфат (сернокио лый натрий), поваренная соль (хлористый натрий), криолит (фтористый натрий-алюминий), а также полевой шпат; для введения извести (СаО): мрамор, известняк, мел (разной степени чистоты), гипс (сернокислый кальций;; для введения магнезии тальк (кремнекислый магний), магнезит (углекислый магний), доломит (смесь углекислых кальция и магния): для введения бария (ВаО): тяжелый шпат (природный сернокислый барий), витерит (углекислый барий); для введения окиси свинца (РЬО): свинцовый глет (окись свинца), свинцовый блеск, сурик (РЬоО), перекись свинца, кальцина (зола, содержащая окиси олова и свинца); для введения глинозема (А1203): полевой шпат, глины и другие глиноземистые материалы, наконец, криолит. Из этих веществ одни у по -требляются как флюсующие вещества, то есть вещества, способствующие плавкости, наир, борный ангидрид, бура, сода, поташ, селитра, окись свинца, фтористые соли и так далее; другие же надо рассматривать как огнестойкие вещества, например кремнезем, окись алюминия, отчасти по лев я) шпат, криолит; наконец, некоторые вещества, вводимые в Э., играют специальную роль, например окись кобальта, перекись марганца, окись хрома, окись железа и так далее—это окрашивающие окислы; окись олова, сурьмы, лейконан-для сообщения Э. белизны (глухоты, непрозрачности); вместо окиси олова для той же цели употребляют криолит и фтористый кальций; глина при помоле сплавленной массы для Э. вводитсядля загустевания, то есть поддержания массы в водном растворе во взвешан-ном состоянии.

Приготовление Э. вообще. Тонко размолотые материалы тщательно смешиваются и сплавляются или на поду пламенной печи, или в капселях, или в тиглях, смотря по размеру производства (для получения сплава художественной Э. пользуются тиглями). При сплавлении происходит соединение составных частей в сложный силикат с улетучиванием воды (влажности и гидратной), углекислоты, пя-тиокиси азота (N205), кислорода (наир., из перекиси марганца), а отчасти и фтора, если употребляются фтористые соединения. Сплав в расплавленном состоянии выливается в воду, где он гранулируется (то есть распадается на небольшие кусочки или зерна). Гранулированная масса тонко измельчается с 401 о воды в шаровых мельницах или на бегунах. Для технической Э. (идущей для эмалирования чугуна или железа) при помоле прибавляют б—10°/о глины (пластичной) для удержания массы перемола с водой в взвешенном состоянии. Этому же способствует прибавление некоторых веществ в малых количествах, например соды, буры, горькой соли, нашатыря и т. и. в концентр, растворах. При помоле прибавляются окрашивающие вещества, или простые, как окись олова, железа, или особо приготовленные. Правильно приготовленная Э. в водном растворе образует густое тесто (ЭхМульеию).

Прогресс эмалирования железных и чугунных изделий в большинстве случаев выполняется так. СоответствехЧно подготовленные предметы погружаются в эмалевое тесто (или смесь), которое при поворотах в ванне равномерно распределяется на них. Иногда Э. можно намазывать кистью, распределять опылением или опрыскиванием. Влага испаряется на воздухе или в теплом месте. После предметы ставятся в шамотный муфель, нагретый до 600—1200°. Здесь отдельные частицы сплавляются между собою и пристают к металлу в виде покровного слоя. Этот процесс расплавления продолжается несколько минут. Он оканчивается, как только покрывающий слой обнаруживает равномерный блеск. Когда этот момент будет достигнут, предмет вынимается из печи и охлаждается.

К техническим Э. относятся Э. по чугуну, железу, меди и ее сплавам (латуни, томпаку). Это-защитные Э., для предохранения металла о t окисления, ржавления, потускнения под действием атмосферных влияний, от I действия жидкостей и так далее Для зма-;лирования предметы предварительно подготовляются так, чтобы поверхность их была чистая, не имела пятен жира, масла, ржавчины и так далее Если дело идет о чугунном или железном преДхМете (например, посуде.), то эмалируе-мый предмет предварительно прокаливают в закрытых железных ящиках или цилиндрах, затем очищают железной щеткой от нагара и протравляют разбавленной соляной или серной кислотами, удаляют кислоту промывкой водою, сушат и на предмет наносят два состава Э.. из которых первый, наносимый непосредственно на металл, называется основной массой (грунт-Эд;

| он не плавится при нагревании до ! 950—1000°, а только спекается; на этот I слой наносят второй состав, называемый покровной массой, или покровной Э., которая при нагревании плавится и покрывает предмет блестящим слоем. Цель предварительного покрывания чугуна или железа грунт-Э. заключается в том, что покровная Э. | и железо (чугун) имеют очень различные коэффициенты расширения от тепла и потому без посредствующего слоя грунт - Э. покровная- Э. не могла бы держаться. Грунт - Э. имеет такой состав, что при нагревании до температуры 950 -1000° получается очень ту-тугоплавкое вещество, которое при за-j креплении его огнем на предмете не | плавится, а только спекается и потму : сохраняет пористость. Вследствие : этого, приставая к железу (чугуну)

; и к покровной Э., грунт-масса в то же; время сохраняет некоторую возможность сжиматься и расширяться без; разрушения, то есть обладает эластлч-! ностыо. Трудноплавкость грунте - Э.

| достигается прибавкой к ней пины i при помоле. На чугун иногда грунтмассу наносят без предварительного сплавления ее, иногда же сперва ее сплавляют (фриттуют) и потом, измель чив и смешав с глиной, наносят на чугунное изделие. По нанесении на чугун часто закрепляют ее огнем до покрытия покровной Э., но иногда, по нанесении, ее не вжигают, а, покрыв слоем покровной Э., закрепляют сразу и то и другое огнем. Тот способ считается лучшим, когда и грунт-массу, и покровную Э. наносят на предметотдельно, и каждую из них раздельно закрепляют на огне.

Химический состав грунт- и покровной Э. очень различен. Так, по Fr6h-lich’y, для железной жести толщиной от 6,4 до 0,8 миллиметров процент флюсов в грунт-массах лежит в пределах 33—35% и в покровных массах-38—40%. Если принять добавки при помоле в виде глины и олова, то эти цифры тогда снизятся до 31—.33% и 33-36%.

Пределы колебании составов различных Э. при определенном количестве флюсов.

	Грунт - масса	! Полуо паковые Э.		Полу белые покровные Э.	Белыепокровные Э.
SiOfl К2б“) А1а0.5 Na«0 ).. №>.. CaO CaFa ). Криолит“) MgfO ZnO	51.0 — 53,3 — 51,5 7.0 — 7,0 — 7,0 6,5 — 7,5 — 8,5 16.6 — 16,0 — 11,6 10,4 — 7,6 — 12 А 1.0 — 1,0 — 20 --5,5-- 2.0 — 0,5 — 1,0 4.0 —-2,0	| 48 -i 5,6 — ! 8,1 -1 11,4 — i 0,0 — ! i,3 — 30,0 — 1 0,3 — i 5,3 —	19 6.8 6,3 15,0 10.2 1.9 5.9 4,0 0,9	48.0 ! 7.0 — 5,6 1 б’О— 8,1 : 11,6 — 14,4 | 10,4— 9,0 2.0— 1,3 6.0— 5,3 8.0 1.0— 0.3	46,7 — 16,0 7.0 — 5,6 6,0— 8,1 4,9— 8.4 10,4 - 9.0 2.0 — 1,9 6.0 — 5,3 16о — 16,0 1,0— 0,3
Закрепит, окислы (окиси кобальта и никкеля) ..	3,0— 1,0— 1,0			| —	—
о флюсов	34	38 —	£8.5	38 — 38,5	38 — 38,5
Коэффициент расширения	316, 329, 308	335 —	371	! 1 j 329 - 350 j | i i i	329 — 348

Примечание к т а б и и ц е: составные частц, отмеченные одной звездочкой, — флюсы полностью, а отмеченные двумя звездочками — флюсы частично.

К грунт-массам прибавляется всегда некоторое количество окисей кобаль-та-никкеля. Цель прибавки: 1) окись кобальта-никкеля дает превосходное средство обжиговому мастеру для отметки конца обжига, именно: обжигают до того момента, когда исчезает голубой или бурый цвет Э.; 2) при содержании этих окислов Э. лучше пристает к железу или чугуну,

Вот пример одной Э., которая наносится на раскаленную чугунною вещь, например ванну, в распыленном виде.

1) Грунт ванный: песка 39,2 в ч., буры 28,5 в ч. и полевого шпата 82,8. Сплавить; сплав измельчить в порошок сухим путем.

2) Покроввая ванная Э.: полевого шпата 14,40 в ч., буры 42, 4в. ч., плавикового шпата 8,06 в ч., соды 2,2 в.ч., натриевой селитры 6,06 в ч., песка 21,2 в ч., металлической сурьмы 3,08, криолита 4,54 в ч. Все сплавить и перемолоть сухим путем.

Примеры грунт- и покровной Э. по железному жестяному товару. Грунт Э. 44,5 в ч. полевого шпата,

114,6—бурьт. 18,2—плавикового шпата, 125,92—кремнезема, 54,33—каолипа, 53,00—соды, 1,08—окиси кобальта, 1,66 —окиси марганца. Сплавить и измельчить в порошок.

Покровная Э.: полевого шпата —10,55 в ч, каолина—14,00, кварца — 35,19, крполита—19,24, буры—25,45, соды—5,S9. Сплавить и измельчить в порошок.

Для окрашивания Э. употребляются : следующие вещества: для белого цве-! та - окйси олова, сурьмы, циркония, церия, фосфорная к., мышьяковая к.,

I фтористые соединения и глинозем; для желтого цвета: окись титана, сернистый : кадмий, окись урана, свинцовый хромат и др.; для коричневого цвета: окись железа и никкеля; для зеленого: окись меди и хрома; для красного:

; селенистая кислота, окись висмута, окись золота; для синего: окись кобальта; для фиолетового: окись марганца и смесь голубых и красныхкрасок; для черного: смесь кобальто- j вой, марганцовой, хромовой, медной, никкелевой окисей с большим количеством окиси железа в соответственной комбинации.

Белая Э. по меди и ее сплавам (томпак, нейзильбер и так далее), серебру и золоту имеет особое значение для эмалирования циферблатов. Лучшие Э. такого состава: кварца 32,8—38,8 в ч.; полевого шпата 1,3—1,3; свинцовых белил 62,0—64,2; калиевой селитры

3.2— 3,2; соды 1,9—1,9; мышьяка (Аз203)

5.2— 5,2; поташа 2,3—2,3; натриевой селитры 2,7—2,7. Вообще для циферблатов требуется эмалевая фритта низкоплавящаяся, содержащая значительное количество свинца и бедная кремнекислотою.

Художественные Э. (для меди, ее сплавов, золота и серебра). Так как эти металлы не содержат углерода, то для них не требуется грунт-Э. Покровная Э. непосредственно наплавляется на очищенную металлическую поверхность. Рецептура художественных Э. практически держится в капиталистических странах как торговый секрет. Вот два состава для получения пригодных бесцветных прозрачных Э. (по Минкемаву): 1) селитры (калиевой)—10 в ч., свинцовых белил—12,9 в.ч. и кварца—8Д 2) селитры 10 в ч., свинцовых белил—12,9 в ч. и кварца—12,0

в. ч. Первая масса отвечает Э. состава: 0,5 РbО ] г о; а 0,5120 I 1’5-’

вторая: JjgjO | 2SiO,.

Первый флюс выдерживает сравнение с более мягкими продажными флюсами, второй же оказался более твердым благодаря более высокому содержанию кремнезема.