Стекловидная эмаль , также называемая фарфоровой эмалью , представляет собой материал, изготовленный путем сплавления порошкового стекла с подложкой путем обжига, обычно при температуре от 750 до 850 °C (от 1380 до 1560 °F). Порошок плавится, течет, а затем затвердевает, образуя гладкое прочное стеклообразное покрытие. Слово стекловидное тело происходит от латинского vitreus , что означает «стеклянный».
Эмаль можно использовать на металле , стекле , керамике , камне или любом материале, который выдерживает температуру плавления. С технической точки зрения посуда из обожженной эмали представляет собой интегрированный многослойный композит стекла и другого материала (или большего количества стекла). Термин «эмаль» чаще всего ограничивается работами по металлу, которым и посвящена данная статья. По существу одна и та же техника, применяемая с другими основами, известна под разными названиями: на стекле как эмалированное стекло , или «расписное стекло», а на гончарных изделиях она называется надглазурным декором , «надглазурными эмалями» или «эмалированием». Это ремесло называется « эмальированием », художники — «эмалировщиками», а производимые предметы — «эмалями».
Эмалирование — старая и широко распространенная технология, большую часть своей истории использовавшаяся в основном в ювелирном и декоративном искусстве . С 18 века эмали также наносились на многие металлические потребительские предметы, например, на некоторые кухонные принадлежности , стальные раковины и чугунные ванны. Он также использовался в некоторых приборах , таких как посудомоечные машины , стиральные машины и холодильники , а также на маркерных досках и вывесках .
Термин «эмаль» также иногда применялся к промышленным материалам, отличным от стекловидной эмали, таким как эмалевая краска и полимеры, покрывающие эмалированную проволоку ; на самом деле они очень разные с точки зрения материаловедения .
Слово « эмаль » происходит от древневерхненемецкого слова smelzan ( плавить ) через старофранцузское esmail [1] или от латинского слова smaltum , впервые встречающегося в «Жизни Льва IV» 9-го века . [2] Используемое в качестве существительного слово «эмаль» обычно представляет собой небольшой декоративный предмет, покрытый эмалью. «Эмалированный» и «эмалированный» — предпочтительные варианты написания в британском английском , а «эмалированный» и «эмалированный» — в американском английском .
Самая ранняя эмаль использовала технику перегородчатой эмали, помещая эмаль в небольшие ячейки с золотыми стенками. Это использовалось как метод надежного удержания кусков камня и драгоценных камней на месте с 3-го тысячелетия до нашей эры, например, в Месопотамии , а затем в Египте. Эмаль, вероятно, возникла как более дешевый метод достижения аналогичных результатов. [3]
Самые ранние бесспорные предметы, в которых использовалась эмаль, — это группа микенских колец с Кипра , датированных 13 веком до нашей эры. [3] Хотя египетские предметы, в том числе украшения из гробницы Тутанхамона ок. 1325 г. до н. э., часто описываются как использующие «эмаль», многие ученые сомневаются, что стеклянная паста была достаточно расплавлена, чтобы ее можно было правильно описать, и используют такие термины, как «стеклянная паста». Кажется возможным, что в египетских условиях температура плавления стекла и золота была слишком близка, чтобы сделать эмаль жизнеспособной техникой. Тем не менее, похоже, существует несколько реальных образцов эмали, возможно, начиная с третьего промежуточного периода Египта (начало 1070 г. до н.э.). [4] Но оно оставалось редким как в Египте, так и в Греции.
Эта техника встречается в кобанской культуре Северного и Центрального Кавказа и, возможно, была перенесена сарматами к древним кельтам. [3] Красная эмаль используется в 26 местах на щите Баттерси (ок. 350–50 до н. э.), вероятно, как имитация красного средиземноморского коралла , который используется на щите Уитэм (400–300 до н. э.). Плиний Старший упоминает использование кельтами техники обработки металла, о которой римляне в его время почти не знали. Кастрюля «Стаффордширские пустоши» — это сувенир стены Адриана II века нашей эры , сделанный для римского военного рынка и украшенный закрученной эмалью в кельтском стиле. В Британии, вероятно, благодаря сохранившимся кельтским ремесленным навыкам, эмаль сохранилась до подвесных чаш раннего англосаксонского искусства .
Проблема, которая усугубляет неопределенность в отношении ранней эмали, заключается в артефактах (обычно раскопанных), которые, по-видимому, были подготовлены для эмали, но теперь потеряли все, что заполняло перегородчатую эмаль или подложку выемчатого изделия . [3] Это происходит в нескольких различных регионах, от Древнего Египта до англосаксонской Англии. Когда эмаль становится более распространенной, как это произошло в средневековой Европе примерно после 1000 года, предположение о том, что эмаль изначально использовалась, становится более безопасным.
В истории европейского искусства эмаль имела наибольшее значение в средние века , начиная с позднеримлян, а затем византийцев , которые начали использовать перегородчатую эмаль для имитации перегородчатых инкрустации драгоценных камней. Византийский стиль эмали был широко принят народами Северной Европы периода миграции . Затем византийцы стали более свободно использовать перегородчатую эмаль для создания изображений; это было скопировано и в Западной Европе. В Киевской Руси была развита техника финифти -эмали .
Металлические изделия Мосана часто включали эмалевые пластинки высочайшего качества в реликвариях и других крупных произведениях ювелирного дела . Лиможская эмаль производилась в Лиможе , Франция, самом известном центре производства стекловидной эмали в Западной Европе, хотя Испания также заключила хорошие сделки. Лимож прославился выемчатыми эмалями начиная с XII века, производя их в больших масштабах, а затем (после периода сокращения производства) с XV века сохранил лидерство, перейдя на расписную эмаль на плоских металлических пластинах. Техника шамплеве была значительно проще и очень широко практиковалась в романский период. В готическом искусстве лучшие работы выполнены в техниках бас-тайль и ронд-босс , но более дешевые произведения с шамплеве продолжали производиться в больших количествах для более широкого рынка.
Расписная эмаль оставалась в моде более века, а во Франции развилась в утонченный стиль Возрождения и маньеризма , который можно увидеть на таких предметах, как большие витрины, кувшины, чернильницы и небольшие портреты. После того, как он вышел из моды, он продолжал служить средством портретной миниатюры , распространившись в Англию и другие страны. Так продолжалось до начала 19 века.
Развивалась русская школа, которая использовала эту технику на других объектах, как в эпоху Возрождения, так и на относительно дешевых религиозных предметах, таких как кресты и небольшие иконы.
Из Византии или исламского мира техника перегородчатой эмали достигла Китая в 13–14 веках. Первое письменное упоминание о перегородчатой эмали содержится в книге 1388 года, где она называется «Даши («мусульманская») посуда». [5] Никаких китайских предметов, явно датируемых 14 веком, не известно; самые ранние датируемые изделия относятся к периоду правления императора Сюаньдэ (1425–1435), что, поскольку они демонстрируют полное использование китайских стилей, предполагает значительный опыт в этой технике.
Перегородчатая ткань оставалась очень популярной в Китае до 19 века и производится до сих пор. Самые сложные и наиболее ценные китайские изделия относятся к ранней династии Мин , особенно во времена правления императоров Сюаньдэ и императоров Цзинтай (1450–1457), хотя гораздо более распространены изделия XIX века или современные изделия. [5]
Японские художники не создавали трехмерные эмалированные предметы до 1830-х годов, но, как только эта техника получила распространение на основе анализа китайских предметов, она развивалась очень быстро, достигнув пика в эпохи Мэйдзи и Тайсё (конец 19 - начало 20 века). [6] Эмаль использовалась в качестве украшения металлических изделий примерно с 1600 года, [7] [6] а японская перегородчатая эмаль уже экспортировалась в Европу до начала эпохи Мэйдзи в 1868 году . [6] Перегородчатая эмаль известна в Японии как шиппо , буквально «семь сокровищ». [8] Имеется в виду насыщенно окрашенные вещества, упомянутые в буддийских текстах. [9] Первоначально этот термин использовался для обозначения красочных предметов, импортированных из Китая. Согласно легенде, в 1830-х годах Кадзи Цунэкити вскрыл предмет китайской эмали, чтобы осмотреть его, а затем обучил многих художников, положив начало собственной эмалированной промышленности в Японии. [9] [7]
Ранние японские эмали были мутными и непрозрачными, имели относительно неуклюжую форму. Ситуация быстро изменилась с 1870 года. [6] Нагойская перегородчатая компания ( Нагоя шиппо кайся существовала с 1871 по 1884 год, чтобы продавать продукцию многих небольших мастерских и помогать им улучшать свою работу. [6] В 1874 году правительство создало компанию Кириу кошо кайся , чтобы спонсировать создание. широкого спектра декоративно-прикладного искусства на международных выставках.Это было частью программы по продвижению Японии как современной индустриальной нации. [6]
Готфрид Вагенер был немецким учёным, приглашенным правительством для консультирования японской промышленности и улучшения производственных процессов. Вместе с Намикавой Ясуюки он разработал прозрачную черную эмаль, которая использовалась для фона. В этот период последовали полупрозрачные эмали других цветов. [6] Вместе с Цукамото Кайсуке Вагенер изменил процессы обжига, используемые в японских мастерских, улучшив качество отделки и расширив разнообразие цветов. [6] Каваде Сибатаро представил множество техник, в том числе нагарэ-гусури (капельная глазурь), при которой получается глазурь цвета радуги, и технику учидаси ( репуссе ), при которой металлическая основа выбивается наружу для создания рельефного эффекта. [10] Вместе с Хаттори Тадасабуро он разработал технику мориаж («нагромождение»), при которой слои эмали накладываются друг на друга для создания трехмерного эффекта. [11] Намикава Сосуке разработал живописный стиль, имитирующий картины. Он известен своими сёсэн (минимизация проводов) и мусэн (беспроводная перегородчатая перегородка): методами, разработанными совместно с Вагенером, в которых перегородчатая проволока сводится к минимуму или полностью сжигается кислотой. [12] [7] Это контрастирует с китайским стилем, в котором использовались толстые металлические перегородки . [6] Андо Дзюбэй представил технику сётай-дзиппо ( плика-а-жур ), которая выжигает металлическую подложку, оставляя полупрозрачную эмаль, создавая эффект, напоминающий витраж . [13] Компания Ando Cloisonné , соучредителем которой он является, является одним из немногих производителей той эпохи, которые все еще действуют. [6] Стал популярен чисто японский дизайн, в котором в качестве тем использовались цветы, птицы и насекомые. В дизайне также все чаще используются пустые пространства. [7] Благодаря большей тонкости, которую позволяли эти методы, японские эмали считались не имеющими себе равных в мире [14] и завоевали множество наград на национальных и международных выставках. [12] [15]
Эмаль была создана в Империи Великих Моголов примерно в 1600 году для украшения золотых и серебряных предметов и стала отличительной чертой украшений Великих Моголов. Известно, что при дворе Великих Моголов нанимались минакары (эмалировщики). [16] Эти мастера достигли своего пика во время правления Шаха Джахана в середине 17 века. В то время были популярны прозрачные эмали. [16] И перегородчатое, и выемчатое изделия производились в Моголове, причем выемчатое использовалось для лучших изделий. [16] Современное промышленное производство началось в Калькутте в 1921 году с компанией Bengal Enamel Works Limited.
Эмаль использовалась в Иране для окраски и украшения поверхности металлов путем наплавления на нее блестящих цветов, которые украшались замысловатым узором под названием Минакари . Французский путешественник Жан Шарден , совершавший поездку по Ирану в период Сефевидов , ссылался на эмалевую работу Исфахана , которая включала в себя узор птиц и животных на цветочном фоне голубого, зеленого, желтого и красного цветов. Золото традиционно использовалось для ювелирных изделий Минакари, поскольку оно лучше удерживает эмаль, служит дольше, а его блеск подчеркивает цвета эмали. Серебро , появившееся позднее, используется для изготовления таких артефактов, как коробки, миски, ложки и произведения искусства. Медь начала использоваться для изготовления ремесленных изделий после того, как в Индии вступил в силу Закон о контроле за золотом, который вынудил Минакаров искать альтернативный материал. Первоначально работы Минакари часто оставались незамеченными, поскольку это искусство традиционно использовалось на обратной стороне украшений кундан или украшений, усыпанных драгоценными камнями, что позволяло сделать изделия двусторонними. [17]
Совсем недавно яркие цвета, напоминающие драгоценные камни, сделали эмаль излюбленным выбором дизайнеров ювелирных изделий, в том числе ювелиров в стиле модерн , дизайнеров бибелотов, таких как яйца Питера Карла Фаберже и эмалированные медные шкатулки эмалеров Баттерси [18] . ] и для таких художников, как Джордж Стаббс и других художников портретной миниатюры .
Возрождение эмалевого искусства произошло в конце 20-го века в Советском Союзе под руководством таких художников, как Алексей Максимов и Леонид Эфрос . В Австралии художник-абстракционист Бернард Хеслинг сделал этот стиль известным благодаря своим стальным пластинам разного размера. [19]
Эмаль впервые была применена в промышленных масштабах для листового железа и стали в Австрии и Германии примерно в 1850 году. [20] : 5 Индустриализация росла по мере увеличения чистоты сырья и снижения затрат. Процесс мокрого нанесения начался с открытия использования глины для суспендирования фритты в воде. Разработки, последовавшие за этим в 20-м веке, включают эмалированную сталь, подготовку поверхности только для очистки, автоматизацию и постоянное улучшение эффективности, производительности и качества. [20] : 5
Стекловидную эмаль можно наносить на большинство металлов. Большинство современных промышленных эмалей наносятся на сталь, в которой содержание углерода контролируется для предотвращения нежелательных реакций при температуре обжига. Эмаль также можно наносить на золото, серебро, медь, алюминий , [21] нержавеющую сталь, [22] и чугун . [23]
Стекловидная эмаль обладает множеством полезных свойств: она гладкая, твердая, химически стойкая, долговечная, устойчивая к царапинам (5–6 по шкале Мооса ), обладает длительной стойкостью окраски, легко чистится, не горит. Эмаль – это стекло, а не краска, поэтому она не выгорает под ультрафиолетом . [24] Недостатком эмали является склонность к растрескиванию или разрушению подложки при нагрузке или изгибе, но современные эмали относительно устойчивы к сколам и ударам благодаря хорошему контролю толщины и коэффициентам теплового расширения, хорошо подобранным к металлу.
Автомобильная компания Buick была основана Дэвидом Данбаром Бьюиком на деньги, заработанные им на разработке улучшенных процессов эмалирования, c. 1887 г., для листовой стали и чугуна. Такой эмалированный материал из железа имел и до сих пор имеет множество применений: рекламные вывески начала 20-го века и некоторые современные рекламные вывески, внутренние стенки духовок , кастрюли , корпуса и внутренние стенки основных кухонных приборов , корпуса и барабаны стиральных и сушильных машин, раковин и чугунных изделий . железные ванны , силосы для хранения на фермах и технологическое оборудование, такое как химические реакторы и резервуары для фармацевтических процессов. Такие конструкции, как автозаправочные станции , автобусные станции и дома Люстрон, имели стены, потолки и конструктивные элементы из эмалированной стали.
Одним из наиболее распространенных современных применений эмали является производство качественных классных досок и досок для маркеров (обычно называемых «классными досками» или «белыми досками»), где стойкость эмали к износу и химическим веществам гарантирует, что «ореолы» или нестираемые следов не возникает, как это происходит с полимерными плитами. Поскольку стандартная эмалированная сталь обладает магнитным притяжением, ее также можно использовать для изготовления магнитных досок. Некоторые новые разработки за последние десять лет включают гибридные эмалевые/антипригарные покрытия, функциональные золь-гелевые верхние покрытия для эмалей, эмали с металлическим внешним видом и легко очищаемые эмали. [25]
Ключевым ингредиентом стекловидной эмали является тонкоизмельченное стекло, называемое фриттой . Фритта для эмалирования стали обычно представляет собой щелочное боросиликатное стекло с тепловым расширением и температурой стекла, подходящими для покрытия стали. Сырье плавится вместе при температуре от 2100 до 2650 °F (от 1150 до 1450 °C) в жидкое стекло, которое выводится из печи и подвергается термическому шоку с помощью воды или стальных роликов во фритту. [26]
Цвет эмали получается добавлением различных минералов, часто оксидов металлов: кобальта , празеодима , железа или неодима . Последний создает нежные оттенки от чистого фиолетового до винно-красного и теплого серого. Эмаль может быть прозрачной, матовой или опалесцирующей (полупрозрачной). Различные цвета эмали можно смешивать, чтобы получить новый цвет, аналогичный краске.
Существуют различные типы фритт, которые можно применять последовательно. Сначала наносится грунтовочный слой; он обычно содержит вплавленные оксиды переходных металлов, таких как кобальт, никель, медь, марганец и железо, которые облегчают адгезию к металлу. Затем наносятся прозрачные и полупрозрачные фритты, содержащие материал для получения цвета.
Три основных исторических метода эмалирования металла:
Варианты и менее распространенные методы:
Другие типы:
См. также японские техники шипояки .
На листовую сталь наносится грунтовочный слой для создания адгезии. Единственная подготовка поверхности, необходимая для современных грунтовых покрытий, — это обезжиривание стали слабощелочным раствором. Поверх обожженного грунтового слоя наносятся белый и цветной второй «покровные» слои эмали. Для электростатических эмалей цветной эмалевый порошок можно наносить непосредственно на тонкий необожженный слой «базового покрытия», который обжигается совместно с покровным слоем в очень эффективном процессе «два слоя/один обжиг».
Фритта в грунтовочном покрытии содержит вплавленный оксид кобальта и/или никеля, а также оксиды других переходных металлов, которые катализируют реакции соединения эмали со сталью. Во время обжига эмали при температуре от 760 до 895 ° C (от 1400 до 1643 ° F) на стали сначала образуется окалина оксида железа. Расплавленная эмаль растворяет оксид железа и осаждает кобальт и никель . Железо действует как анод в электрогальванической реакции, в которой железо снова окисляется, растворяется стеклом и снова окисляется, причем доступные кобальт и никель ограничивают реакцию. Наконец, поверхность становится шероховатой, когда стекло закрепляется в отверстиях. [37]
Эмалевые покрытия, нанесенные на стальные панели, обеспечивают защиту основного материала при облицовке автомобильных туннелей, станций метро, надстроек зданий или других применений. Его также можно назвать навесной стеной. К качествам этого конструкционного материала относятся: [38]
Мы сомневаемся, что какая-либо форма искусства эмальеров может сравниться с работами, выполненными в Японии, отличающейся большой свободой дизайна и изысканнейшими градациями цвета.