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Emaillierverfahren Zum Emaillieren von Gegenständen werden bekanntlich
Haftoxyde, insbesondere Nickel-oder Kobaltoxyd, benutzt. Die Wirkung dieser Oxyde
ist damit erklärt worden, daß das Eisen und das Kobalt oder Nickel eine galvanische
Kette bilden, vermöge deren sich in dem Eisen Einfressungen bilden, in denen das
Email verankert wird. Es ist ferner vorgeschlagen, netzartige Vertiefungen in der
Eisenoberfläche dadurch herzustellen, daß auf dieser vor dem Emaillieren eine poröse,
Sand enthaltende Schicht durch Einbrennen gebildet und danach die Eisenoberfläche
durch die so gebildeten Poren hindurch oxydiert wird.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren, mittels dessen gleichfalls auf
der Eisenoberfläche ein unterbrochener Überzug hergestellt wird, durch den hindurch
die Eisenoberfläche an den freien Stellen geätzt wird, so daß das Email in den Vertiefungen
verankert wird. Der Erfindung gemäß wird der Schutzüberzug als metallischer, netzartiger
Überzug erzeugt, während zum Atzen eine andere Verbindung benutzt wird.
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Der Vorteil der Verwendung des netzartigen, metallischen Überzuges
gegenüber den Haftoxyden liegt in der Unabhängigkeit von den zu verwendenden Metallen
und der daraus sich ergebenden Färbung des Emails. Gegenüber der Herstellung des
netzartigen Überzuges auf keramischem Wege besteht der Vorteil, daß die Schutzschicht
nur äußerst dünn ist und daher keine Trennung zwischen Email-und Eisenoberfläche
'zur Folge hat. Auch läßt sich die Schutzschicht bei Verwendung von Metall gleichmäßiger
und feiner herstellen als bei Verwendung von Sand enthaltenden Grundemails.
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Das Verfahren ist also durch die Verwendung zweier Stoffe gekennzeichnet,
nämlich einmal. durch die Verwendung eines metallischen Stoffes, der die netzartige
Schutzschicht bildet, und zweitens durch die Verwendung eines ätzenden Stoffes.
Diese Stoffe können in verschiedener Weise zur Wirkung gebracht werden.
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Der die netzartige Schutzschicht bildende Stoff läßt sich dem Email
auf der Mühle zusetzen, er kann aber auch auf der Oberfläche des Gegenstandes als
Aufschlämmung aufgetragen werden, ehe der Gegenstand in den Schlicker getaucht oder
das Email in anderer Weise aufgebracht wird. In beiden Fällen wird bei dem anschließenden
Glühen des Gegenstandes auf der Eisen- oder Stahloberfläche ein netzartiger Schutzüberzug
gebildet.
Für diese Art der Herstellung des Schutzüberzuges ist
einfein verteilter neutraler Stoff, beispielsweise Aluminium-, Chrom- und Zinl oxyd,
geeignet. _.
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Die Schutzschicht läßt sich aber äu:e13: als galvanischer Niederschlag
von Metall:., flocken herstellen. Dieser Niederschlag kann hergestellt werden, ehe
der Emailfluß aufgebracht wird, beispielsweise dadurch, daß der Gegenstand in eine
Lösung eines Salzes eines Metalls getaucht wird, das edler ist als Eisen.
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Nach einem anderen Verfahren wird das die metallische Schutzschicht
bildende Salz dem Email zugesetzt, wobei das geschmolzene Email den Elektrolyten
bildet, durch den das Salz metallisch auf dem Eisen oder Stahl niedergeschlagen
wird. Das Metallsalz läßt sich aber auch vor dem Aufbringen des Emails als Aufschlämmung
auftragen. Schließlich läßt sich die Metallverbindung dem Emailsatz auf der Mühle
zusetzen.
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In allen diesen Fällen ist darauf zu achten, daß lediglich ein netzartiger
überzug entsteht. Wird daher der galvanische Niederschlag in einer Lösung des Metallsalzes
hergestellt, so ist der Strom zu unterbrechen, ehe der flockenartige Niederschlag
geschlossen ist. Erfolgt der Niederschlag in dem den Elektrolyten bildenden Email,
so wird der netzartige Überzug durch richtige Bemessung der Menge des.. zugesetzten
Metallsalzes erreicht.
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Für das galvanische Verfahren ist jedes Metall geeignet, das edler
ist als Eisen. Aus praktischen Gründen ist aber die Wahl der Metalle auf solche
beschränkt, welche im Handel leicht zugänglich sind. Hierzu gehören in erster Linie
Kobaltoxyd, Kupfercarbonat, Silberchlorid, Kaliumgoldchlorid und Wismuthoxychlorid.
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Die Menge des dem Email zugesetzten Metallsalzes ist um so niedriger,
je tiefer die Stellung des Metalls in der galvanischen Spannungsreihe ist, je weiter
also das Metall in dieser Reihe vom Eisenentfernt ist. Beispielsweise kann der Zusatz
für Kobaltoxyd die Größenordnung von o,2%, für Kupfercarbonat von o, i % und für
Kaliumgoldchlorid die Größenordnung von o,oi% besitzen. Wegen des geringen Bedarfs
an der letztgenannten Verbindung läßt sich diese wirtschaftlich noch verwenden,
während andere wertvolle Stoffe, die in größerer Menge zugesetzt werden- müssen,
des Preises wegen ausscheiden.
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Unter den angegebenen Metallen befinden sich auch Kobalt und Nickel.
Da aber Kobalt in einer Menge von nicht viel weniger als 0,2%, berechnet auf das
Gewicht des Glases, zugesetzt werden muß, ist es in den Fällen nicht geeignet, in
denen die kobaltblaue Farbe .nicht erwünscht ist.
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Als ätzendes Mittel werden in dem Ver-,fähren Verbindungen verwendet,
die in Gegen-'ivart von Eisen leicht Sauerstoff abgeben. Besonders geeignet sind
antimon-, uran-, mangan- und vanadinsaures Alkali und Erdalkali. Besonders geeignet
ist antimonsaures Natrium. Beispielsweise kann einem Emailsatz der Zusammensetzung:
| Feldspat ........... 3o Teile, |
| Kieselerde . . . . . . . . . 16,5 - |
| Borax ............. 27 - |
| Kryolith . . . . . . . . . . 16,5 - |
| Flußspat ........... 3,5 - |
| Salpeter ......:.... 5 - |
das Natriumantimonat in einer Menge von 17 Teilen zugesetzt werden.
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Wenn dieser Emailsatz auf der Eisen-oder Stahloberfläche aufgeschmolzen
wird, so wirkt das Antimonoxyd (Sb. 05) oxydierend auf das Eisen. Das Eisenoxyd
löst sich im Glase, während das Antimon und das Natrium in anderer Verbindung in
Lösung bleiben. Das Email dringt in die durch das Ätzen des Eisens oder Stahls entstandenen
Vertiefungen. Da die Reaktion in feinster Verteilung erfolgt, läßt sich vermeiden,
daß das Eisenoxyd bis zur Oberfläche des Emails dringt.
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Die Menge des ätzenden Stoffes, beispielsweise des antimonsauren Natriums,
wird im allgemeinen durch die Rücksicht auf die Farbe und das Aussehen des emaillierten
Gegenstandes begrenzt. Antimonsaures Natrium hat außerdem die bekannte Eigenschaft,
daß es das Email trübt. Es bildet ein leuchtendes, weißes, undurchsichtiges Email.
Weiße Farbe und gutes Haften -,verden dann erreicht, wenn der Zusatz an Antimonpentoxyd,
welches beim Lösen des Antimonats entsteht, zwischen 5 urid 120/0 liegt.
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Es können auch zwei oder mehrere Salze oder Doppelsalze zum Ätzen
des Eisens benutzt werden. Der im vorstehenden genannte Glassatz zeichnet sich dadurch
aus, daß der Wärmeausdehnungskoeffizient des Emails demjenigen des Eisens nahekommt.