Условия прочного сцепления эмали с металлом
основные стадии формирования порошкового покрытия: 1 пер-ка частиц и разделение на зоны (появление трещин) 2 начало растекания частиц 3 герметизация зон 4 растекание Эти процессы осущ-ся при изменении вяз-сти от 107 до 103 Па/с. 100 оС – удаление воды и окисление металла за счет кислорода воздуха. 400 оС – удаление связанной воды, окисление металла: 2Fe+O2 =2FeO; Fe+H2O=FeO+H2 /Выдел-ся СО и СО2 за счет углерода металла и за счет органич-х включений в глине. Эти процессы продолж-ся до 600 оС. 700-800 оС идет актив-е расплав-е эмали пов-ти металла закрав-ся и форм-ся прон. слой на границе металл-эмаль.Этот слой пред-ет собой расплав с оксидами жележа в том числе FeO >70%, имеется так же Fe3O4 и мало сопротивл-я активным газ выделяется в том числе на границе металл-эмаль. Для получения кач-го покрытия важно чтобы при 2м слое 1м обжиге эти процессы завершились при растекании грунтов-й эмали до полного растекания покровной эмали. При этом поверх-е натяжение грунт эмали д.б. несколько больше иначе она будет сливаться с покровной. Про провед-и в 2 слоя 2 обжига грунтовая эмаль должна иметь более высокую вязкость, чтобы при послед нанесении покровной эмали этот слой не диформировался. При обжиге грунтовой эмали протекают хим реакции между компонентами эмали и металлом, идет диффузия ионов, растворение продуктов реакций в стеклораплаве. В результате изменяются рельеф поверхности металла, концентрация исходных компонентов у границы раздела и образ промежуточный слой между покрытием и основой. В этом случае возникает сцепление.В грунтовые эмали вводят активаторы сцепления эмали с металлом: оксиды кобальта и никеля. Fe+CoO=FeO+Co; Fe+NiO=Ni+FeO.
При протекании этих реакций на поверх-ти металла оседают частицы СоО и никеля при наличии электропров-го расплава эмали возникают электрохим ячейки и идет обмен электронами между железом и кобальтом.В результате в зонах пон-та металла и образ-ся микрополости. Эмаль затекает в эти полости затем при охлаж-и зажимается металлом. Процесс коррозии протекает в условиях доступах кислорода идет повышенное окисление кобальта. Оксид железа расплавл-ся и таким образом образ-ся промеж слой эмали. Наличие такого слоя слоя исключает резкое изменение св-в. Покровные эмали в процессе охлаждения выделяют глушители и соедениния фтора. При обюжиге наиболее распростаненных глазурей титансодержащих выделяются кристалы анатаза, при этом формируется мелкокристаллическая структура. В случае выделения рутила выделяются крупные кристаллы желтого цвета и происходит окрашивание. На стадии выработки должна иск-ся кр-ция фаз в противном случае выдел-ся кристаллы имеют большие размеры, что в послед-м при фор-нии покрытия приводит к ухудшению его качества. Прочное сцепление эмали с металлом обеспеч-ся при при опред-м согласовании ТКЛР металла и эмали. ТКЛР эмали д.б меньше чем у металла. В обратном случае произойдет нарушение сплошности слоя.При охл-ии при так как эмаль растекшаяся имеются напряжения растяжения. Растр-е может произойти на стадии обжига. Если 2 эмали существенно меньше ТКЛР металла, то это может приводить к отслаиванию эмали.
|
