Жароустойчивые химически — и износостойкие покрытия. С 1955 г. А. А. Аппеном и его сотрудниками ведутся работы по созданию новых видов устойчивых покрытий для защиты конструкционных материалов: обыкновенных и легированных сталей, титана и его сплавов, графита, карбидов кремния и бора, боридных сплавов и др. Главная отличительная особенность полученных покрытий заключается в том, что почти все они образуются из твердожидких гетерогенных полурасплавленных систем типа концентрированных пиросуспензий и пиропаст. Жидкая фаза обеспечивает сплошность слоя, а также высокую адгезию покрытий к подложке, а изменение природы и количественных соотношений дисперсионной среды и дисперсной фазы позволяет в широких пределах регулировать физико-химические свойства покрытий. Решение практических задач основывается на обширных исследованиях процессов взаимодействия силикатных и расплавов с металлами и другими конструкционными материалами.

Предложено различать первичные и вторичные процессы взаимодействия. К первым относятся смачивание, прилипание и возникновение химических связей на двухмерной границе раздела, ко вторым — диффузия и химические реакции, распространяющиеся вглубь от контактирующих поверхностей. Показано, что смачивающая способность вязких силикатных расплавов отличается характерной особенностью — высоким гистерезисом.

Для понимания процесса смачивания и многих других связанных с ним явлений большое значение имеют результаты многолетних работ по поверхностному натяжению силикатных расплавов. Этот цикл работ завершен полуколичественной классификацией окислов по эффективности их влияния на поверхностное натяжение кислых (стеклообразующих) силикатных расплавов. Особое внимание уделяется изучению вторичных процессов, ведущих к образованию переходных слоев на границах субстрат-покрытие.

Выявлены различные, встречающиеся в практике механизмы образования переходных слоев — электрохимическое взаимодействие, диффузионно-химическое взаимодействие, адсорбционное отложение компонентов из расплава, взаимное растворение компонентов расплава и твердой основы, проникновение расплавленной фазы в поры твердой основы. Показано, что под тонким слоем расплавленного покрытия реакции идут по другому пути и с другой скоростью, чем на границе металлов с объемом расплава. В коллектив, возглавляемый А. А. Аппеном, входили Е. А. Антонова, М. В. Сазонова, А. Я. Ситникова, С. С. Кая-лова, Б. 3. Певзнер, Н. Н. Попов, И. Б. Баньковская, Л. А. Кузнецова, В. И. Артемьев, К. К. Висоцкис и др.