Процессы, обусловливающие сцепление эмали с металлом, более подробно исследованы для черных металлов. В этом случае применяют эмали на основе щелочно-боросиликатных стекол с введением в качестве способствующих адгезии и сцеплению оксидов переходных металлов — кобальта, никеля, марганца, меди и т. д. (так называемых оксидов сцепления). Эти исследования привели к возникновению ряда гипотез (электрохимическая, механическая и др.), имеющих описательный характер и взаимно дополняющих друг друга.

Начальными стадиями процесса, обеспечивающего сцепление твердой эмали с металлом, являются смачивание и химическое взаимодействие металла с эмалью или стекловидной составляющей неорганического эмалевого покрытия.

Аппен показал целесообразность анализа при исследовании этого процесса следующих основных критериев: изобарных потенциалов реакций, протекающих в пограничном слое и определяющих состав и строение новообразований на поверхности раздела соприкасающихся; средних энергий единичных связей металл — кислород (или другой анион) либо средних значений энергий соединений на поверхности раздела эмаль — металл; нормальных электродных потенциалов на этой границе; степени электронных оболочек атомов на границе раздела соприкасающихся фаз и статистического веса атомов со стабильными электронными конфигурациями; разрядного потенциала и плотности заряда на границе металл — неорганический диэлектрик (стекло).