DE102018109487B4 - Electrochemical corrosion test apparatus and method for electrochemical corrosion testing - Google Patents
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Abstract
Korrosionstestvorrichtung (100), die für eine Erfassung einer Korrosionseigenschaft einer Probe (1) mittels einer elektrochemischen Messung konfiguriert ist, umfassend- eine Elektrodenhalterung (10), die zur Aufnahme und elektrischen Kontaktierung der Probe (1) konfiguriert ist, so dass die Probe (1) eine Hauptelektrode (11) für die elektrochemische Messung bildet und eine Probenoberfläche (2) der von der Elektrodenhalterung (10) aufgenommenen Probe (1) freiliegt, wobei- die Elektrodenhalterung (10) eine Gegenelektrode (12) für die elektrochemische Messung aufweist, die mit einem Abstand von der Probenoberfläche (2) der von der Elektrodenhalterung (10) aufgenommenen Probe (1) positioniert ist, und- die Elektrodenhalterung (10) zur lösbaren Aufnahme der Probe (1) konfiguriert ist, dadurch gekennzeichnet, dass- die Gegenelektrode (12) und die Probe (1) mit der Elektrodenhalterung (10) relativ zueinander derart positionierbar sind, dass bei einem Temperaturwechsel der Probe (1) unter den Taupunkt auf der Probenoberfläche (2) ein Betauungs-Niederschlag gebildet wird, der eine Elektrolytverbindung (3) zwischen der Gegenelektrode (12) und der Probe (1) bildet, und- eine Prüfkammer (20), in der die Elektrodenhalterung (10) mit der Probe (1) in einer gasförmigen, wasserdampfhaltigen Prüfatmosphäre angeordnet ist und die eine Temperierungseinrichtung (21) enthält, mit der die Temperatur der Probe (1) und/oder der Prüfkammer (20) einstellbar ist.Corrosion testing device (100) configured for detecting a corrosion property of a sample (1) by means of an electrochemical measurement, comprising- an electrode holder (10) configured for receiving and electrically contacting the sample (1) such that the sample ( 1) forms a main electrode (11) for the electrochemical measurement and a sample surface (2) of the sample (1) held by the electrode holder (10) is exposed, the electrode holder (10) having a counter-electrode (12) for the electrochemical measurement, which is positioned at a distance from the sample surface (2) of the sample (1) held by the electrode holder (10), and- the electrode holder (10) is configured for detachably holding the sample (1), characterized in that- the counter-electrode (12) and the sample (1) with the electrode holder (10) can be positioned relative to one another in such a way that when the temperature of the sample (1) changes under the dew point on the sample surface (2) a condensation precipitation is formed, which forms an electrolyte connection (3) between the counter electrode (12) and the sample (1), and a test chamber (20) in which the electrode holder (10) with the sample (1) is arranged in a gaseous test atmosphere containing water vapor and which contains a temperature control device (21) with which the temperature of the sample (1) and/or the test chamber (20) can be adjusted.
Description
Die Erfindung betrifft eine Korrosionstestvorrichtung zur elektrochemischen Untersuchung der Korrosion einer Probe, insbesondere zur Erfassung von mindestens einer Korrosionseigenschaft der Probe mittels mindestens einer elektrochemischen Messung. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur elektrochemischen Korrosionsuntersuchung unter Verwendung der Korrosionstestvorrichtung. Anwendungen der Erfindung sind bei der Charakterisierung der Korrosion von metallischen Proben, wie zum Beispiel Bauteilen und/oder Halbzeugen, und/oder der Wirkung von Korrosionsschutzmitteln, insbesondere von flüchtigen Korrosionsinhibitoren („VCI“), zum Beispiel von VCI-haltigen Verpackungsmaterialien, auf metallische Proben gegeben.The invention relates to a corrosion test device for electrochemically examining the corrosion of a sample, in particular for detecting at least one corrosion property of the sample by means of at least one electrochemical measurement. Furthermore, the invention relates to a method for electrochemical corrosion testing using the corrosion test device. Applications of the invention are in the characterization of the corrosion of metallic samples, such as components and / or semi-finished products, and / or the effect of anti-corrosion agents, in particular volatile corrosion inhibitors ("VCI"), for example VCI-containing packaging materials, on metallic given samples.
Es ist allgemein bekannt, dass die Korrosion (chemische oder elektrochemische Reaktion eines metallischen Materials mit Substanzen aus seiner Umgebung) eine Veränderung des Materials, wie zum Beispiel eine Farbänderung oder eine von der Oberfläche her beginnenden Zersetzung, bewirkt. Die Korrosion stellt ein erhebliches Problem des Betriebs, des Transports und/oder der Lagerung von Anlagen, Maschinen und/oder Bauteilen dar. Beispielsweise kommt es unter atmosphärischen Bedingungen an Eisen-basierten Materialien bei Kontakt mit Wasser durch Regen oder durch Betauung (Kondensation bei einem Temperaturwechsel) zu unerwünschter Korrosion. Die Korrosion kann durch eine geeignete Auswahl der Zusammensetzung des Materials und/oder ein Korrosionsschutzmittel an der Oberfläche des Materials verlangsamt oder verhindert werden. Es besteht daher ein Interesse an der Untersuchung der Korrosionsbeständigkeit von Materialien und/oder der Wirkung von Korrosionsschutzmitteln.It is well known that corrosion (chemical or electrochemical reaction of a metallic material with substances from its environment) causes a change in the material, such as a change in color or decomposition starting from the surface. Corrosion is a significant problem in the operation, transport and/or storage of systems, machines and/or components. For example, under atmospheric conditions, iron-based materials come into contact with water through rain or condensation (condensation in a temperature change) to unwanted corrosion. Corrosion can be slowed down or prevented by a suitable selection of the composition of the material and/or a corrosion inhibitor on the surface of the material. There is therefore an interest in investigating the corrosion resistance of materials and/or the effect of anti-corrosion agents.
Für den temporären Korrosionsschutz während des Transports und der Lagerung metallischer Gegenstände werden flüchtige Korrosionsinhibitoren (VCI-Materialien) verwendet. VCI-Materialien werden zum Beispiel in Transportbehältern bereitgestellt oder aus Verpackungsmaterialien, wie zum Beispiel Folien oder Karton, freigesetzt. Wenn durch einen Temperaturwechsel an der Oberfläche des Materials z. B. durch eine Taupunktunterschreitung Feuchtigkeit kondensiert, kann mit dem VCI-Material ein Korrosionsangriff verhindert oder verlangsamt werden. Es besteht ein besonderes Interesse, die Korrosionsschutzwirkung von VCI-Materialien oder von VCI-tragenden Verpackungsmaterialien qualitativ und/oder quantitativ zu erfassen und von anderen korrosionsfördernden Bedingungen (zum Beispiel Kontaminationen durch Fremdionen, Chlorid, Sulfat, Rückstände aus Vorprozessen, Kühlschmiermittel, Öle, Hautpartikel oder dergleichen) oder korrosionshemmenden Bedingungen (natürliche Deckschichten, Passivierung und Beschichtungen) abzugrenzen.Volatile corrosion inhibitors (VCI materials) are used for temporary corrosion protection during transport and storage of metal objects. For example, VCI materials are provided in transport containers or released from packaging materials such as foils or cardboard. If, due to a change in temperature on the surface of the material, e.g. If, for example, moisture condenses due to falling below the dew point, a corrosion attack can be prevented or slowed down with the VCI material. There is a particular interest in qualitatively and/or quantitatively recording the anti-corrosion effect of VCI materials or VCI-bearing packaging materials and other corrosive conditions (e.g. contamination from foreign ions, chloride, sulfate, residues from previous processes, cooling lubricants, oils, skin particles). or the like) or corrosion inhibiting conditions (natural finishes, passivation and coatings).
Es ist allgemein bekannt, die Korrosion mittels einer optischen, z. B. visuellen Beurteilung einer Probe zu untersuchen. Die Probe wird in einer Prüfkammer einem Klimaprogramm, umfassend vorbestimmte Temperatur- und/oder Feuchtebedingungen, unterzogen. Anschließend erfolgt eine Beurteilung der optischen Eigenschaften der Probenoberfläche. Dieses Verfahren ermöglicht Tests unter realitätsnahen Bedingungen mit relativ großen Probenflächen (z. B. > 1 cm2). Von Nachteil ist jedoch, dass die Bewertung der Probe erst nach Anwendung des Klimaprogramms erfolgt, kaum quantifizierbar und reproduzierbar ist und bei Anwendung einer Sichtprüfung stark von der subjektiven Beurteilung durch den Anwender abhängig ist.It is well known to detect corrosion by means of an optical, e.g. B. visual assessment of a sample to examine. In a test chamber, the sample is subjected to a climate program comprising predetermined temperature and/or humidity conditions. The optical properties of the sample surface are then assessed. This method enables tests under realistic conditions with relatively large sample areas (e.g. > 1 cm 2 ). The disadvantage, however, is that the sample is only evaluated after the climate program has been applied, is hardly quantifiable and reproducible and, when using a visual inspection, is heavily dependent on the subjective assessment by the user.
Quantifizierbare Korrosionsuntersuchungen basieren typischerweise auf der Messung eines Masseverlusts, was jedoch Nachteile aufgrund geringer Empfindlichkeit und möglicher Fehlinterpretationen hat, oder auf elektrochemischen Messungen, mit denen das Auftreten von reaktiven Ionen in einem Elektrolyt an der Oberfläche des korrodierenden Materials erfasst wird. In der Fachliteratur und der Patentliteratur werden zahlreiche Korrosionstests beschrieben, bei denen typischerweise das Elektrolyt mit der Oberfläche des untersuchten Materials in Kontakt gebracht wird oder aufgrund der Testbedingungen vorhanden ist (zum Beispiel Untersuchung im Meerwasser). Es ist allgemein bekannt, das untersuchte Material in einer elektrochemischen Zelle anzuordnen, die mit einer wässrigen Lösung als Elektrolyt gefüllt ist. Die Lösung enthält dabei typischerweise ein Leitsalz, das anorganischer (beispielsweise Chloride, Sulfate, Nitrate in Verbindung mit Alkali- oder Erdalkalimetallionen) oder organischer Natur (Säurerestionen organischer Säuren wie Citrate, Acetate in Verbindung mit Alkali- oder Erdalkalimetallionen) sein kann, oder die elektrische Leitfähigkeit wird durch Zugabe von organischen oder anorganischen Säuren oder Basen hergestellt. Die Korrosion bewirkt elektrochemisch messbare Änderungen elektrischer Parameter der elektrochemischen Zelle und insbesondere des Elektrolyten. Mit diesem Verfahren kann jedoch nicht die Schutzwirkung von Korrosionsschutzmitteln erfasst werden, welche über die Gasphase wirken (VCI-Materialien) oder die wasserunlöslich sind. Des Weiteren können in der elektrochemischen Zelle keine Oberflächeneffekte, wie die Wirkung von Partikeln, auf die Korrosion erfasst werden.Quantifiable corrosion studies are typically based on measuring a loss of mass, which has disadvantages of low sensitivity and possible misinterpretation, or on electrochemical measurements, which detect the presence of reactive ions in an electrolyte at the surface of the corroding material. Numerous corrosion tests are described in the technical and patent literature, typically in which the electrolyte is brought into contact with the surface of the material being tested or is present due to the test conditions (e.g. testing in sea water). It is well known to place the material under study in an electrochemical cell filled with an aqueous solution as the electrolyte. The solution typically contains a conductive salt, which can be inorganic (e.g. chlorides, sulfates, nitrates in connection with alkali or alkaline earth metal ions) or organic in nature (acid residues of organic acids such as citrates, acetates in connection with alkali or alkaline earth metal ions), or the electrical Conductivity is created by adding organic or inorganic acids or bases. The corrosion brings about electrochemically measurable changes in electrical parameters of the electrochemical cell and in particular of the electrolyte. However, this method cannot be used to determine the protective effect of anti-corrosion agents that act via the gas phase (VCI materials) or that are insoluble in water. Furthermore, no surface effects, such as the effect of particles on corrosion, can be recorded in the electrochemical cell.
Beispielsweise wird von
Kunststoff-eingebettete Elektroden mit freiliegenden Oberflächen werden auch beim Korrosionstest verwendet, der von
Eine weitere Korrosionstestvorrichtung zur Erfassung einer Korrosionseigenschaft einer Probe mittels einer elektrochemischen Messung ist aus
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Korrosionstestvorrichtung bereitzustellen, mit der Nachteile herkömmlicher Techniken vermieden werden. Die Korrosionstestvorrichtung soll insbesondere wiederverwendbar sein und/oder schnell an verschiedene Testbedingungen und/oder Materialien angepasst werden können. Des Weiteren soll mit der Erfindung insbesondere ermöglicht werden, dass ein Korrosionstest unter Bedingungen atmosphärischer Korrosion durchführbar ist, ein quantifizierbares, vom Anwender unabhängiges und reproduzierbares Ergebnis liefert, an Proben mit realistisch großen Oberflächen durchführbar ist und/oder geeignet ist, die Wirkung von Vorbehandlungen der untersuchten Probe zu erfassen. Die Aufgabe der Erfindung ist es des Weiteren, ein entsprechend verbessertes Verfahren zur Untersuchung von Korrosionseigenschaften einer Probe bereitzustellen, mit dem Nachteile herkömmlicher Testverfahren vermieden werden. The object of the invention is to provide an improved corrosion test device with which disadvantages of conventional techniques are avoided. In particular, the corrosion test device should be reusable and/or quickly adaptable to different test conditions and/or materials. Furthermore, the invention is intended in particular to enable a corrosion test to be carried out under atmospheric corrosion conditions, to provide a quantifiable, user-independent and reproducible result, to be carried out on samples with realistically large surfaces and/or to be suitable for measuring the effect of pretreatments on the to record the examined sample. The object of the invention is furthermore to provide a correspondingly improved method for examining the corrosion properties of a sample, with which disadvantages of conventional test methods are avoided.
Diese Aufgaben werden durch eine Korrosionstestvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 bzw. durch ein Verfahren zur Korrosionsuntersuchung gemäß Anspruch 15 unter Verwendung der Korrosionstestvorrichtung gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.These objects are achieved by a corrosion test device having the features of claim 1 or by a method for corrosion inspection according to
Gemäß einem ersten allgemeinen Gesichtspunkt der Erfindung wird die obige Aufgabe durch eine Korrosionstestvorrichtung zur Erfassung einer Korrosionseigenschaft einer Probe mittels einer elektrochemischen Messung gelöst. Die Korrosionstestvorrichtung weist eine Elektrodenhalterung auf. Die Elektrodenhaltung ist zur Aufnahme der zu untersuchenden Probe und zur elektrischen Kontaktierung der Probe, insbesondere zur elektrischen Verbindung der Probe mit einer elektrochemischen Messeinrichtung (Messschaltung) derart eingerichtet, dass eine Probenoberfläche der Probe an der Elektrodenhalterung zur Umgebung der Korrosionstestvorrichtung hin frei liegt. Die von der Elektrodenhalterung aufgenommene Probe bildet eine erste Elektrode (im Folgenden: Hauptelektrode) für die elektrochemische Messung. Des Weiteren ist die Elektrodenhalterung mit mindestens einer zweiten Elektrode (im Folgenden: Gegenelektrode) für die elektrochemische Messung ausgestattet. Die Gegenelektrode ist zur elektrischen Verbindung mit der elektrochemischen Messeinrichtung angeordnet. Die Gegenelektrode ist zumindest an ihrer Oberfläche aus einem elektrisch leitfähigen und unter den Testbedingungen, insbesondere atmosphärischen Bedingungen, beständigen Material, insbesondere einem Edelmetall oder einem Mischoxid, gebildet.According to a first general aspect of the invention, the above object is achieved by a corrosion test device for detecting a corrosion property of a sample by means of an electrochemical measurement. The corrosion test device has an electrode holder. The electrode holder is set up to hold the sample to be examined and to make electrical contact with the sample, in particular to electrically connect the sample to an electrochemical measuring device (measuring circuit) in such a way that a sample surface of the sample on the electrode holder is exposed to the environment of the corrosion test device. The sample taken up by the electrode holder forms a first electrode (hereinafter: main electrode) for the electrochemical measurement. Furthermore, the electrode holder is equipped with at least one second electrode (hereinafter: counter-electrode) for the electrochemical measurement. The counter-electrode is arranged for electrical connection to the electrochemical measuring device. The counter-electrode is formed, at least on its surface, from an electrically conductive material that is stable under the test conditions, in particular atmospheric conditions, in particular a noble metal or a mixed oxide.
Gemäß der Erfindung ist die Gegenelektrode so positioniert, dass sie, wenn eine Probe von der Elektrodenhalterung aufgenommen ist, einen freien Abstand von der Probenoberfläche der Probe aufweist. Vorzugsweise ist in einer Richtung senkrecht zur Probenoberfläche (Normalrichtung) ein Spalt, insbesondere Luftspalt, gebildet, durch den die Probe und die Gegenelektrode im trockenen Zustand voneinander getrennt sind. Die Gegenelektrode ist vorzugsweise so an der Elektrodenhalterung befestigt, dass sie eine vorbestimmte Ausrichtung relativ zu einem Teil der Elektrodenhalterung aufweist, mit dem die Probe an der Elektrodenhalterung fixierbar ist.According to the invention, the counter-electrode is positioned so that when a sample is picked up by the electrode holder, it is at a clear distance from the sample surface of the sample. A gap, in particular an air gap, is preferably formed in a direction perpendicular to the sample surface (normal direction), through which the sample and the counter-electrode are separated from one another in the dry state. The counter-electrode is preferably attached to the electrode holder in such a way that it has a predetermined orientation relative to a part of the electrode holder with which the sample can be fixed to the electrode holder.
Des Weiteren ist gemäß der Erfindung die Elektrodenhaltung zur lösbaren Aufnahme der zu untersuchenden Probe eingerichtet. Die Elektrodenhaltung ist so konfiguriert, dass die Probe für die Korrosionsuntersuchung in die Elektrodenhaltung einsetzbar und temporär fixierbar und anschließend beschädigungsfrei von der Elektrodenhaltung trennbar ist. Die Elektrodenhaltung ist für eine Vielzahl von Korrosionstests wiederholt nutzbar.Furthermore, according to the invention, the electrode holder for releasably receiving the set up to be examined. The electrode holder is configured in such a way that the sample for the corrosion investigation can be inserted into the electrode holder and fixed temporarily and can then be separated from the electrode holder without being damaged. The electrode holder can be used repeatedly for a large number of corrosion tests.
Des Weiteren sind gemäß der Erfindung die Gegenelektrode und die als Hauptelektrode wirkende Probe mittels der Elektrodenhalterung relativ zueinander so positionierbar, dass bei Betauung der Probenoberfläche der freie Abstand zwischen der Gegenelektrode und der Probenoberfläche durch einen Betauungs-Niederschlag überbrückbar ist. Der Betauungs-Niederschlag, der kondensiertes Wasser (Feuchte) aus der Umgebung der Korrosionstestvorrichtung umfasst, bildet eine flüssige Elektrolytverbindung (Elektrolytbrücke) zwischen der Probe und der Gegenelektrode.Furthermore, according to the invention, the counter-electrode and the sample acting as the main electrode can be positioned relative to one another by means of the electrode holder in such a way that when dew forms on the sample surface, the free distance between the counter-electrode and the sample surface can be bridged by a dew deposit. The dew precipitation, which includes condensed water (moisture) from the environment of the corrosion test device, forms a liquid electrolyte connection (electrolyte bridge) between the sample and the counter electrode.
Gemäß einem zweiten allgemeinen Gesichtspunkt der Erfindung wird die obige Aufgabe durch ein Verfahren zur Untersuchung der Korrosion einer Probe mit der Korrosionstestvorrichtung gemäß dem ersten allgemeinen Gesichtspunkt der Erfindung gelöst, wobei die folgenden Schritte vorgesehen sind. Die zu untersuchende Probe wird in der Elektrodenhalterung der Korrosionstestvorrichtung positioniert. Die Korrosionstestvorrichtung wird in einer temperierbaren Prüfkammer angeordnet, und die Probe (als Hauptelektrode) und die Gegenelektrode werden elektrisch mit der Messeinrichtung verbunden. Die Prüfkammer weist einen geschlossenen Raum zur Aufnahme einer gasförmigen, wasserdampfhaltigen Prüfatmosphäre auf. In der Prüfkammer erfolgt eine Temperierung und/oder Feuchteeinstellung insbesondere der Prüfatmosphäre und/oder eine Temperierung der Elektrodenhalterung mit der Probe und der Gegenelektrode. Es wird ein vorbestimmtes Klimaprogramm, umfassend vorbestimmte Temperatur- und/oder Feuchtebedingungen in vorbestimmten Zeitintervallen, durchgeführt. Das Klimaprogramm beinhaltet z. B. die Einstellung von einer einzigen Temperatur für eine vorbestimmte Zeit unter dem Taupunkt der Prüfatmosphäre oder von einem Temperaturzyklus mit Temperaturen in vorgegebenen Temperierungsintervallen abwechselnd über oder unter dem Taupunkt. Bei Taupunktunterschreitung erfolgt ein Feuchteniederschlag auf der Probenoberfläche. Das niedergeschlagene Wasser bildet mit den an der Probenoberfläche vorhandenen Ionen den verbindenden Elektrolyt zwischen der Probe und der Gegenelektrode. Mit der Messeinrichtung wird mindestens ein elektrischer Parameter, insbesondere mindestens ein Impedanzwert und/oder mindestens ein Polarisationswiderstand, zwischen der Probe und der Gegenelektrode gemessen. Es können Gleichstrom- und/oder Wechselstrommessungen vorgesehen sein. Der elektrische Parameter ist von der Zahl der Ionen in dem Elektrolyt und/oder der Bildung von isolierendem Oxid abhängig und daher für die zu erfassende Korrosionseigenschaft der Probe charakteristisch.According to a second general aspect of the invention, the above object is achieved by a method for examining corrosion of a sample using the corrosion test apparatus according to the first general aspect of the invention, comprising the following steps. The sample to be examined is placed in the electrode holder of the corrosion test device. The corrosion test device is placed in a temperature-controlled test chamber, and the sample (as the main electrode) and the counter-electrode are electrically connected to the measuring device. The test chamber has a closed space for accommodating a gaseous test atmosphere containing water vapour. Temperature control and/or humidity adjustment, in particular of the test atmosphere and/or temperature control of the electrode holder with the sample and the counter-electrode, takes place in the test chamber. A predetermined climate program, including predetermined temperature and/or humidity conditions, is carried out at predetermined time intervals. The climate program includes B. the setting of a single temperature for a predetermined time below the dew point of the test atmosphere or of a temperature cycle with temperatures in predetermined tempering intervals alternately above or below the dew point. If the temperature falls below the dew point, moisture will condense on the sample surface. Together with the ions present on the sample surface, the precipitated water forms the connecting electrolyte between the sample and the counter-electrode. At least one electrical parameter, in particular at least one impedance value and/or at least one polarization resistance, is measured between the sample and the counter-electrode with the measuring device. Direct current and/or alternating current measurements can be provided. The electrical parameter is dependent on the number of ions in the electrolyte and/or the formation of insulating oxide and is therefore characteristic of the corrosion property of the sample to be detected.
Vorteilhafterweise kann die Korrosionstestvorrichtung abweichend von herkömmlichen elektrochemischen Tests einfach für konkrete Korrosionsuntersuchungen konfiguriert werden, indem die gewünschte Probe in die Elektrodenhalterung eingesetzt und nach der Messung entnommen wird. Die Korrosionstestvorrichtung ist wiederverwendbar. Für den Korrosionstest muss lediglich eine vorbereitete Probe in die Korrosionstestvorrichtung eingesetzt werden. Als Probenmaterial sind alle metallischen bzw. elektrisch leitfähigen Werkstoffe verwendbar, wobei insbesondere auch die Untersuchung von beschichteten oder anderweitig modifizierten Oberflächen möglich ist. Die Korrosionstestvorrichtung erlaubt die Korrosionsuntersuchung unter realitätsnahen atmosphärischen Bedingungen. Es kann insbesondere die Wirkung von VCI-Materialien untersucht werden. Der Zusatz eines Elektrolyten ist nicht erforderlich. Vielmehr wird bei der Betauung auf der Probenoberfläche ein Niederschlag aus der umgebenden Atmosphäre gebildet, der simultan die Korrosion bewirkt und den Elektrolyt für die elektrochemische Messung bereitstellt. Die Umsetzung der Erfindung in der Praxis ist jedoch nicht auf VCI-Materialien beschränkt. Es können alternativ auch flüssige Korrosionsinhibitoren auf der Probenoberfläche angeordnet und ihre Wirkung auf die Korrosion untersucht werden. Die Korrosionstestvorrichtung erlaubt vorteilhafterweise eine einfache Anpassung für verschiedene Probengeometrien (z. B. Blech, Abschnitte aus Stangenmaterial o. dgl.).Advantageously, unlike conventional electrochemical tests, the corrosion test apparatus can be easily configured for specific corrosion investigations by inserting the desired sample into the electrode holder and removing it after the measurement. The corrosion test device is reusable. For the corrosion test, only a prepared sample has to be inserted into the corrosion test device. All metallic or electrically conductive materials can be used as sample material, whereby the examination of coated or otherwise modified surfaces is also possible. The corrosion test device allows corrosion investigation under realistic atmospheric conditions. In particular, the effect of VCI materials can be examined. The addition of an electrolyte is not necessary. Rather, when dew forms on the sample surface, a precipitate is formed from the surrounding atmosphere, which simultaneously causes corrosion and provides the electrolyte for the electrochemical measurement. However, putting the invention into practice is not limited to VCI materials. Alternatively, liquid corrosion inhibitors can also be arranged on the sample surface and their effect on corrosion can be examined. Advantageously, the corrosion test apparatus allows for easy adaptation for different sample geometries (e.g., sheet metal, sections of bar stock, or the like).
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Elektrodenhalterung ein Basisabschnitt und ein Deckelteil auf. Der Basisabschnitt und das Deckelteil bilden ein mehrteiliges, zur Umgebung hin offenes oder geschlossenes Gehäuse zur Aufnahme der Probe. Der Basisabschnitt ist ein- oder mehrteilig gebildet. Mindestens der bei Gebrauch horizontal ausgerichtete Boden des Basisabschnitts ist aus einem Material gebildet, das eine thermische Leitfähigkeit wie ein Metall aufweist. Mit dem Deckelteil kann die Probe auf dem Basisabschnitt lösbar fixiert werden. Vorteilhafterweise wird die Probe mit dem Deckelteil an dem Basisabschnitt, z. B. mit einer Schraub- und/oder Klemmverbindung, befestigt, so dass die genaue Positionierung der Probe relativ zur übrigen Elektrodenhalterung und relativ zur Gegenelektrode vereinfacht wird. Zwischen dem Deckelteil und der Probe kann optional eine Dichtung vorgesehen sein. Die Gegenelektrode, die am Basisabschnitt oder am Deckelteil fixiert ist, hat eine vorbestimmte Ausrichtung relativ zum Deckelteil. Beispielsweise bildet das Deckelteil einen Anschlag für die Positionierung der Gegenelektrode.According to a preferred embodiment of the invention, the electrode holder has a base section and a cover part. The base section and the cover part form a multi-part housing, which is open or closed to the environment, for receiving the sample. The base section is formed in one or more parts. At least the bottom of the base portion, which is horizontally oriented in use, is formed of a material having thermal conductivity like a metal. The sample can be detachably fixed on the base section with the cover part. Advantageously, the sample is attached to the base portion, e.g. B. with a screw and / or clamp connection, so that the exact positioning of the sample is simplified relative to the rest of the electrode holder and relative to the counter electrode. A seal can optionally be provided between the cover part and the sample. The counter electrode, which is fixed to the base portion or the lid part, has a predetermined orientation relative to the lid part. For example, this forms Cover part a stop for positioning the counter electrode.
Besonders bevorzugt ist das Deckelteil mit einer Ausnehmung so geformt, dass die Probenoberfläche der mit dem Deckelteil fixierten Probe zumindest teilweise freiliegt, wobei die Gegenelektrode am Basisabschnitt und/oder am Deckelteil benachbart zu der Probenoberfläche angeordnet ist. Vorzugsweise ist die frei liegende Probenoberfläche an der Deckelöffnung horizontal ausgerichtet ist. Das Deckelteil weist z. B. eine durchgehende, vorzugsweise kreisförmige Deckelöffnung auf, in der die Gegenelektrode angeordnet ist. Vorteilhafterweise wird durch die Deckelöffnung die Größe der freiliegenden (exponierten) Probenoberfläche definiert, welche der Betauung ausgesetzt wird und an der die Elektrolytbildung erfolgt. Im Ergebnis wird die Reproduzierbarkeit von elektrochemischen Messungen und deren Vergleichbarkeit an verschiedenen Proben und/oder verschieden vorbehandelten Proben verbessert. Besonders bevorzugt erstreckt sich die Gegenelektrode wenigstens über die Hälfte der Ausdehnung der Deckelöffnung parallel zur Probenoberfläche, beispielsweise über wenigstens 80 % oder sogar wenigstens 90% der gesamten Deckelöffnung.The cover part is particularly preferably formed with a recess such that the sample surface of the sample fixed with the cover part is at least partially exposed, the counter-electrode being arranged on the base section and/or on the cover part adjacent to the sample surface. Preferably, the exposed sample surface is oriented horizontally at the lid opening. The cover part has z. B. a continuous, preferably circular cover opening in which the counter electrode is arranged. Advantageously, the size of the uncovered (exposed) sample surface is defined by the cover opening, which is exposed to condensation and on which the electrolyte formation takes place. As a result, the reproducibility of electrochemical measurements and their comparability on different samples and/or differently pretreated samples is improved. Particularly preferably, the counter-electrode extends parallel to the sample surface over at least half the extent of the cover opening, for example over at least 80% or even at least 90% of the entire cover opening.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass mit der Gestaltung des Deckelteils und insbesondere der Deckelöffnung die Größe der Probenoberfläche festgelegt werden kann, welcher der Betauung ausgesetzt wird. Der Betrag der exponierten Probenoberfläche ist bevorzugt mindestens 10 mm2, insbesondere mindestens 100 mm2. Vorteilhafterweise wird damit beim Test eine größere Fläche der Korrosion ausgesetzt als in herkömmlichen elektrochemischen Zellen.A further advantage of the invention is that the design of the cover part and in particular of the cover opening can determine the size of the sample surface which is exposed to condensation. The amount of exposed sample surface is preferably at least 10 mm 2 , especially at least 100 mm 2 . Advantageously, this exposes a larger area to corrosion during testing than in conventional electrochemical cells.
Vorzugsweise umfasst das Deckelteil eine ebene Platte, in der die Deckelöffnung gebildet ist. Aufgrund der Plattendicke und optional der Dicke der Dichtung wird durch die Deckelöffnung ein flaches Gefäß gebildet, in dem sich die Gegenelektrode erstreckt und in dem sich bei Betauung Feuchtigkeit sammelt. Das Deckelteil bildet an der Deckelöffnung mit der Probenoberfläche der in die Elektrodenhalterung eingesetzten Probe eine Aufnahme für den Betauungs-Niederschlag. Vorteilhafterweise sind dabei das Deckelteil und die Gegenelektrode so dimensioniert, dass der Betauungs-Niederschlag im Bereich der Deckelöffnung die Gegenelektrode vollständig benetzen kann.The cover part preferably comprises a flat plate in which the cover opening is formed. Due to the thickness of the plate and optionally the thickness of the seal, a flat vessel is formed through the cover opening, in which the counter-electrode extends and in which moisture collects when condensation forms. The cover part forms a receptacle for the condensation precipitation at the cover opening with the sample surface of the sample inserted in the electrode holder. Advantageously, the cover part and the counter-electrode are dimensioned in such a way that the condensation precipitation in the area of the cover opening can completely wet the counter-electrode.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Gegenelektrode flächenhaft und/oder formstabil gebildet. Die flächenhafte Gegenelektrode hat den Vorteil einer Homogenisierung des elektrischen Feldes zwischen der Gegenelektrode und der Probe. Die Formstabilität vereinfacht vorteilhafterweise die Positionierung der Gegenelektrode. Besonders bevorzugt hat die Gegenelektrode eine Gestalt, die sich parallel zur Ausdehnung des Deckelteils und zu der Probenoberfläche der von der Elektrodenhalterung aufgenommenen Probe erstreckt. Vorteilhafterweise wird dadurch das Ergebnis der elektrochemischen Messung durch die Korrosion an der vollständigen exponierten Probenoberfläche oder im überwiegenden Teil der exponierten Probenoberfläche bestimmt.According to a further preferred embodiment of the invention, the counter-electrode is formed in a planar and/or dimensionally stable manner. The planar counter-electrode has the advantage of homogenizing the electric field between the counter-electrode and the sample. The dimensional stability advantageously simplifies the positioning of the counter-electrode. Particularly preferably, the counter-electrode has a shape that extends parallel to the extent of the cover part and to the sample surface of the sample held by the electrode holder. The result of the electrochemical measurement is thereby advantageously determined by the corrosion on the entire exposed sample surface or in the predominant part of the exposed sample surface.
Vorzugsweise weist die Gegenelektrode eine Vielzahl von Elektrodenlöchern, insbesondere die Gestalt eines Gitters oder einer Lochplatte, auf. Vorteilhafterweise ist die Gegenelektrode somit für die Umgebungsatmosphäre der Korrosionstestvorrichtung und auch für Flüssigkeiten durchlässig, so dass sich der Betauungs-Niederschlag auf der Probenoberfläche durch die Gegenelektrode hindurch bilden kann.The counter-electrode preferably has a large number of electrode holes, in particular in the form of a grid or a perforated plate. Advantageously, the counter-electrode is thus permeable to the atmosphere surrounding the corrosion test device and also to liquids, so that condensation can form on the sample surface through the counter-electrode.
Vorteilhafterweise ist der Abstand zwischen der Gegenelektrode und der Probenoberfläche der in die Elektrodenhalterung eingesetzten Probe im Bereich von mindestens 50 µm, insbesondere mindestens 500 µm und/oder höchstens 4 mm, insbesondere höchstens 2 mm gewählt. Vorteilhafterweise kann ein derart geringer Abstand eingestellt werden, ohne dass es zu einer unbeabsichtigten direkten Berührung zwischen der Gegenelektrode und der Probenoberfläche (Kurzschluss) kommt. Zur Vermeidung des Kurzschluss weist die Gegenelektrode ein Material mit einer inhärenten Formstabilität und/oder auf ihrer zur Probe weisenden Seite mindestens einen Abstandshalter aus einem elektrisch isolierenden Material auf. Als Abstandshalter kann z. B. ein Kunststoffnetz zwischen der Gegenelektrode und der Probenoberfläche angeordnet sein, wobei eine Maschenweite des Kunststoffnetz vorzugsweise so gewählt ist, dass eine am Kunststoffnetz möglicherweise auftretende Spaltkorrosion einen vernachlässigbaren Einfluss auf die elektrochemische Messung hat.Advantageously, the distance between the counter-electrode and the sample surface of the sample inserted in the electrode holder is in the range of at least 50 μm, in particular at least 500 μm and/or at most 4 mm, in particular at most 2 mm. Such a small distance can advantageously be set without unintentional direct contact occurring between the counter-electrode and the sample surface (short circuit). To avoid the short circuit, the counter-electrode has a material with inherent dimensional stability and/or at least one spacer made of an electrically insulating material on its side facing the sample. As a spacer z. B. a plastic mesh can be arranged between the counter electrode and the sample surface, wherein a mesh size of the plastic mesh is preferably selected so that any crevice corrosion that may occur on the plastic mesh has a negligible influence on the electrochemical measurement.
Grenzflächeneffekte, insbesondere Grenzflächen-bedingte Kapazitäten, können einerseits an der Grenzfläche Gegenelektrode-Elektrolyt und andererseits an der Grenzfläche Probe-Elektrolyt auftreten. Durch Grenzflächeneffekte kann das Messergebnis der elektrochemischen Messung beeinflusst werden. Dieser Einfluss kann im Rahmen eines konkreten Korrosionstests vernachlässigbar sein, oder er kann bei der Bewertung des Messergebnisses durch vorgegebene Referenzinformationen über Grenzflächeneffekte an der Grenzfläche Gegenelektrode-Elektrolyt berücksichtigt werden. Für eine Trennung der Grenzflächeneffekte während der Messung kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Variante der Erfindung die Elektrodenhalterung zusätzlich mit einer Referenzelektrode ausgestattet sein. Die Referenzelektrode ist mit einem Abstand von der Probenoberfläche der von der Elektrodenhalterung aufgenommenen Probe und mit einem Abstand von der Gegenelektrode positionierbar.Interface effects, in particular interface-related capacitances, can occur on the one hand at the counter-electrode-electrolyte interface and on the other hand at the sample-electrolyte interface. The measurement result of the electrochemical measurement can be influenced by interface effects. This influence can be negligible in the context of a specific corrosion test, or it can be taken into account when evaluating the measurement result by means of specified reference information about interface effects at the counter-electrode-electrolyte interface. According to a further advantageous variant of the invention, the electrode holder can also be equipped with a reference electrode to separate the boundary surface effects during the measurement being. The reference electrode is positionable at a distance from the sample surface of the sample held by the electrode holder and at a distance from the counter electrode.
Als Referenzelektrode ist eine an sich bekannte Redoxelektrode, z. B. eine Silber/Silberchlorid-Redoxelektrode oder eine Quecksilber/Quecksilberchlorid-Redoxelektrode, verwendbar, wenn die Kontamination des Elektrolytvolumens durch die Redoxelektrode z.B. mit Chloridionen unkritisch ist. Alternativ ist eine ebenfalls an sich bekannte Leckage-freie, miniaturisierte Redoxelektrode verwendbar, die allerdings aufgrund ihrer hohen Eingangsimpedanz die Impedanzmessung erschwert. Bevorzugt wird die Referenzelektrode daher als eine einzelne Elektrodenspitze gebildet, die zu der Probenoberfläche der in der Elektrodenhalterung angeordneten Probe weist. Die Spitzen-Referenzelektrode ist zumindest an ihrer Oberfläche aus einem elektrisch leitfähigen und unter atmosphärischen Bedingungen beständigen Material, insbesondere einem Edelmetall oder einem Mischoxid, gebildet. Die einzelne Elektrodenspitze kann durch das Ende einer drahtförmigen Referenzelektrode oder durch eine Spitze auf einer flächigen Referenzelektrode gebildet werden, die im Übrigen mit einem elektrisch isolierenden Material bedeckt ist.A known redox electrode, e.g. a silver/silver chloride redox electrode or a mercury/mercury chloride redox electrode, can be used if the contamination of the electrolyte volume by the redox electrode, e.g. with chloride ions, is uncritical. Alternatively, a leakage-free, miniaturized redox electrode, which is also known per se, can be used, although this makes impedance measurement more difficult due to its high input impedance. The reference electrode is therefore preferably formed as a single electrode tip pointing towards the sample surface of the sample arranged in the electrode holder. The tip reference electrode is formed, at least on its surface, from an electrically conductive material that is stable under atmospheric conditions, in particular a noble metal or a mixed oxide. The single electrode tip can be formed by the end of a wire-like reference electrode or by a tip on a flat reference electrode, which is otherwise covered with an electrically insulating material.
Gemäß der Erfindung ist die Korrosionstestvorrichtung mit einer Prüfkammer ausgestattet, in der die Elektrodenhalterung zur Aufnahme der Probe angeordnet ist und in der eine gasförmige, wasserdampfhaltige Prüfatmosphäre bereitgestellt werden kann. Die Prüfkammer enthält eine Temperierungseinrichtung, mit der die Temperatur mindestens der Probe oder der gesamten Prüfkammer einstellbar ist. Vorteilhafterweise vereinfacht die Prüfkammer, dass für den Korrosionstest reproduzierbare Testbedingungen, insbesondere hinsichtlich Temperatur, Feuchte und Applikation eines Korrosionsschutzmittels, einstellbar sind.According to the invention, the corrosion test device is equipped with a test chamber in which the electrode holder for receiving the sample is arranged and in which a gaseous test atmosphere containing water vapor can be provided. The test chamber contains a temperature control device with which the temperature of at least the sample or the entire test chamber can be adjusted. The test chamber advantageously simplifies the setting of reproducible test conditions for the corrosion test, in particular with regard to temperature, humidity and application of an anti-corrosion agent.
Die Prüfkammer ist ein allseits geschlossener Behälter. Mindestens eine Wand, z. B. ein Deckel oder eine seitliche Tür, ist für ein Einsetzen der Probe in die Elektrodenhalterung oder der kompletten Elektrodenhalterung mit der Probe in die Prüfkammer ausgelegt. Des Weiteren weist mindestens eine Wand vorzugsweise einen transparenten Abschnitt auf, der eine visuelle und/oder kamerabasierte Beobachtung der Probe und des Korrosionstests erlaubt. Für die Einstellung der Testbedingungen weist die Prüfkammer vorzugsweise die folgenden Komponenten einzeln oder in Kombination auf.The test chamber is a container that is closed on all sides. At least one wall, e.g. B. a lid or a side door is designed for insertion of the sample in the electrode holder or the complete electrode holder with the sample in the test chamber. Furthermore, at least one wall preferably has a transparent section that allows visual and/or camera-based observation of the sample and the corrosion test. The test chamber preferably has the following components individually or in combination for setting the test conditions.
Wenn die Temperierungseinrichtung eine Kühleinrichtung enthält, die vorzugsweise im Inneren der Prüfkammer an deren Boden angeordnet ist und mit der die Probe in der Elektrodenhalterung kühlbar ist, ergeben sich Vorteile für eine schnelle, gezielte Abkühlung der Probe und eine reproduzierbare Einstellung von Betauungsbedingungen. Die Kühleinrichtung umfasst z. B. eine Peltier-Kühleinrichtung oder eine Kühleinrichtung mit einem flüssigen Kühlmedium.If the temperature control device contains a cooling device, which is preferably arranged inside the test chamber on its floor and with which the sample in the electrode holder can be cooled, there are advantages for rapid, targeted cooling of the sample and reproducible setting of condensation conditions. The cooling device includes z. B. a Peltier cooling device or a cooling device with a liquid cooling medium.
Des Weiteren kann die die Temperierungseinrichtung eine Heizeinrichtung umfassen, wie z.B. eine Widerstands-Heizeinrichtung oder eine Heizeinrichtung mit einem flüssigen Heizmedium. Die Heizeinrichtung ist ebenfalls vorzugsweise im Inneren der Prüfkammer an deren Boden angeordnet, so dass vorteilhafterweise eine schnelle Erwärmung der Probe am Ende einer Betauungsphase und insbesondere das Durchfahren von Klimaprogrammen mit wechselnden Trocken- und Feucht-Phasen vereinfacht werden.Furthermore, the temperature control device can include a heating device, such as a resistance heating device or a heating device with a liquid heating medium. The heating device is also preferably arranged inside the test chamber on its floor, so that rapid heating of the sample at the end of a condensation phase and in particular running through climate programs with alternating dry and wet phases are advantageously simplified.
Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung kann die Prüfkammer mit einer Befeuchtungseinrichtung ausgestattet sein, mit der die Feuchte der Prüfatmosphäre einstellbar ist. Die Befeuchtungseinrichtung umfasst zum Beispiel ein Wasserbad in der Prüfkammer, das vorzugsweise unabhängig von der Probe temperierbar ist, oder einen Wasserdampfspender, der über eine Zufuhrleitung mit einem temperierbaren Wasserbad außerhalb der Prüfkammer verbunden ist.According to a further variant of the invention, the test chamber can be equipped with a humidification device with which the humidity of the test atmosphere can be adjusted. The humidification device comprises, for example, a water bath in the test chamber, which can preferably be heated independently of the sample, or a water vapor dispenser which is connected via a supply line to a temperature-controlled water bath outside the test chamber.
Wenn der Korrosionstest auf die Untersuchung der Wirkung eines Korrosionsschutzmittels gerichtet ist, wird das Korrosionsschutzmittel in der Prüfkammer bereitgestellt. Je nach der Art des Korrosionsschutzmittels kann dieses vorab auf der Probenoberfläche angeordnet sein oder von einem an sich bekannten Träger von VCI-Material abgegeben werden. Der Träger, wie z. B. Pellets, Folie, Papier und/oder Karton, ist z. B. an einer Halterung, wie an einem Haken oder in einer Schale, angeordnet. Alternativ kann die Prüfkammer eine steuerbare Zufuhreinrichtung zur Zufuhr des Korrosionsschutzmittels aus einem externen Reservoir in die Prüfkammer enthalten.If the corrosion test is aimed at examining the effect of an anti-corrosion agent, the anti-corrosion agent is provided in the test chamber. Depending on the type of anti-corrosion agent, it can be pre-arranged on the sample surface or released from a known carrier of VCI material. The carrier, such as B. pellets, foil, paper and / or cardboard, z. B. on a holder such as on a hook or in a bowl. Alternatively, the test chamber can contain a controllable supply device for supplying the anti-corrosion agent from an external reservoir into the test chamber.
Gemäß einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Prüfkammer mit einer Kondensationseinrichtung ausgestattet, die zur Aufnahme eines Betauungs-Niederschlags und zur Ableitung des Betauungs-Niederschlags auf die freiliegende Probenoberfläche angeordnet ist. Die Kondensationseinrichtung ermöglicht eine beschleunigte Elektrolytbildung auf der Probe, indem Feuchte gesammelt und zusätzlich dem Betauungs-Niederschlag auf der Probe zugeführt wird. Die Elektrolytbildung kann so schnell erfolgen, dass die Elektrolytbrücke gebildet ist, während die Korrosion an der Probenoberfläche erfolgt. Vorteilhafterweise ermöglicht dies, die elektrochemische Messung zu beginnen, wenn die Oberfläche noch nicht vollständig korrodiert ist. Vorzugsweise weist die Kondensationseinrichtung eine Oberfläche auf, die größer als die exponierte Probenoberfläche der Probe in der Elektrodenhalterung ist. Die Kondensationseinrichtung hat eine in vertikaler Richtung verlaufende Oberfläche mit einer Abtropfkante am unteren Rand der Oberfläche. Die Abtropfkante ist so angeordnet, dass sich der Betauungs-Niederschlag der Kondensationseinrichtung an der Abtropfkante sammelt und von dieser auf die freiliegende Probenoberfläche geleitet wird, insbesondere direkt auf die Probe abtropfen kann.According to a further, particularly advantageous embodiment of the invention, the test chamber is equipped with a condensation device, which is arranged to absorb condensation precipitation and to discharge the condensation precipitation onto the exposed sample surface. The condensation device enables accelerated formation of electrolytes on the sample by collecting moisture and adding it to the dew condensation on the sample. Electrolyte formation can occur so rapidly that the electrolyte bridge is formed while corrosion occurs at the sample surface. Advantageously, this allows to start the electrochemical measurement when the surface is still is not fully corroded. Preferably, the condensation means has a surface area that is larger than the exposed sample surface area of the sample in the electrode holder. The condenser has a vertically extending surface with a drip edge at the lower edge of the surface. The drip edge is arranged in such a way that the condensation precipitation from the condensation device collects on the drip edge and is guided by it to the exposed sample surface, in particular can drip directly onto the sample.
Des Weiteren sind die Prüfkammer oder deren Komponenten vorzugsweise mit Sensoren ausgestattet, mit denen z. B. aktuelle Temperatur- oder Feuchtewerte messbar sind. Mit einer Steuereinrichtung kann mindestens ein Regelkreis vorgesehen sein, in dem mindestens eine der Komponenten der Prüfkammer in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der Sensoren und vorgegebenen Sollwerten das gewünschte Klimaprogramm ausführbar ist. Die Steuereinrichtung kann mit der Messeinrichtung verbunden sein, z. B. um die mindestens eine der Komponenten der Prüfkammer in Abhängigkeit von aktuellen elektrischen Messwerten zu steuern.Furthermore, the test chamber or its components are preferably equipped with sensors with which z. B. current temperature or humidity values can be measured. At least one control circuit can be provided with a control device, in which at least one of the components of the test chamber can be executed as a function of the output signals of the sensors and the specified setpoint values. The control device can be connected to the measuring device, e.g. B. to control at least one of the components of the test chamber depending on current electrical measurements.
Vorzugsweise ist die Korrosionstestvorrichtung mit der elektrochemischen Messeinrichtung ausgestattet. Die Messeinrichtung ist über Kontakte der Elektrodenhalterung mit der Probe und mit der Gegenelektrode verbunden und zur Messung mindestens eines elektrischen Parameters, z. B. mindestens eines Impedanzwertes, eingerichtet, der von der zu erfassenden Korrosionseigenschaft der Probe abhängig ist. Vorteilhafterweise können verschiedene Korrosionseigenschaften einzeln oder in Kombination erfasst werden. Beispielsweise kann die Messung der Impedanz oder des Polarisationswiderstands eine qualitative und/oder quantitative Information liefern, z. B. ob an der Probe in der Elektrodenhalterung Korrosion aufgetreten ist oder nicht und ggf. welchen Stoffumsatz die Korrosion bewirkte (Grad der Korrosion) und/oder ob und ggf. in welchem Maß eine korrosionsinhibierende Wirkung einer Wirksubstanz vorliegt oder nicht. Alternativ oder zusätzlich können die Dauer einer korrosionsinhibierenden Wirkung einer Wirksubstanz und/oder der Wirkung einer Vorbehandlung der Probe erfasst werden. Die Vorbehandlung kann z. B. (Fertigungs-)Verfahren bei der Herstellung eines Bauteils aus dem untersuchten Material der Probe, wobei die Oberfläche oder die Neigung des Materials zur Korrosion beeinflusst wird, wie z.B. Umformen, spanende Bearbeitung, Elektropolieren, Wärmebehandlung, Beschichtung usw. umfassen. Die Vorbehandlung kann des Weiteren eine Reinigung, insbesondere mit korrosionsinhibierenden Medien, und/oder das Auftragen von Ölen oder Fetten umfassen.The corrosion test device is preferably equipped with the electrochemical measuring device. The measuring device is connected to the sample and to the counter-electrode via contacts of the electrode holder and is used to measure at least one electrical parameter, e.g. B. at least one impedance value set up, which is dependent on the corrosion property of the sample to be detected. Advantageously, different corrosion properties can be recorded individually or in combination. For example, measuring impedance or polarization resistance can provide qualitative and/or quantitative information, e.g. B. whether or not corrosion has occurred on the sample in the electrode holder and, if applicable, which substance conversion caused the corrosion (degree of corrosion) and/or whether and to what extent a corrosion-inhibiting effect of an active substance is present or not. Alternatively or additionally, the duration of a corrosion-inhibiting effect of an active substance and/or the effect of a pre-treatment of the sample can be recorded. The pretreatment can e.g. B. (Manufacturing) processes in the production of a component from the material under investigation, whereby the surface or the tendency of the material to corrode is influenced, such as forming, machining, electropolishing, heat treatment, coating, etc. The pretreatment can also include cleaning, in particular with corrosion-inhibiting media, and/or the application of oils or fats.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
-
1 : eine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Korrosionstestvorrichtung; -
2 und3 : schematische Ansichten von Einzelheiten der Elektrodenhalterung einer Korrosionstestvorrichtung gemäß der Erfindung; und -
4 : ein elektrisches Schaltbild einer Messeinrichtung in der Korrosionstestvorrichtung gemäß der Erfindung.
-
1 1: a schematic view of a preferred embodiment of the corrosion test device according to the invention; -
2 and3 12: schematic views of details of the electrode support of a corrosion test device according to the invention; and -
4 : an electric circuit diagram of a measuring device in the corrosion test device according to the invention.
Merkmale von Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden unter beispielhaftem Bezug auf eine Korrosionstestvorrichtung beschrieben, bei der insbesondere eine einzige Elektrodenhalterung in einer Prüfkammer angeordnet ist und die Elektrodenhalterung mit einer Referenzelektrode ausgestattet ist. Die Erfindung ist nicht auf diese Varianten beschränkt, sondern entsprechend mit einer Korrosionstestvorrichtung umsetzbar, bei der mehrere Elektrodenhalterungen zum gleichzeitigen Test von mehreren Proben in der Prüfkammer angeordnet sind und/oder die Elektrodenhalterung keine Referenzelektrode aufweist. Die Prüfkammer und die Elektrodenhalterung sind in den Figuren schematisch gezeigt. Die konkrete Anordnung der Teile von der Prüfkammer und der Elektrodenhalterung und die Verbindung mit der Messeinrichtung sowie der Steuereinrichtung können in Abhängigkeit von den konkreten Anwendungsbedingungen der Korrosionstestvorrichtung gewählt werden.Features of embodiments of the invention are described below with reference to a corrosion test device as an example, in which in particular a single electrode holder is arranged in a test chamber and the electrode holder is equipped with a reference electrode. The invention is not limited to these variants, but can be implemented accordingly with a corrosion test device in which several electrode holders are arranged in the test chamber for the simultaneous testing of several samples and/or the electrode holder has no reference electrode. The test chamber and the electrode holder are shown schematically in the figures. The specific arrangement of the parts of the test chamber and the electrode holder and the connection to the measuring device and the control device can be selected depending on the specific application conditions of the corrosion test device.
Die Korrosionstestvorrichtung ist für elektrochemische Korrosionstests vorgesehen. Elektrische Parameter der elektrochemischen Zelle, die durch die Probe als Hauptelektrode, den Betauungs-Niederschlag als Elektrolyt und die Gegenelektrode, optional in Kombination mit der Referenzelektrode, gebildet wird, werden durch eine Messung mit einer Messeinrichtung erfasst, die schematisch in
Die Elektrodenhalterung 10 enthält als Hauptelektrode 11 die Probe 1, eine Gegenelektrode 12 und eine Referenzelektrode 13. Die Elektrodenhalterung 10 bildet ein mehrteiliges Gehäuse, in dem die Probe 1 lösbar fixiert ist, das ein Deckelteil 14 und einen Basisabschnitt 16, 17 umfasst und das auf einer Grundplatte 19 angeordnet ist. Das Deckelteil 14 ist eine ebene Platte mit einer kreisrunden Deckelöffnung 15, an der die Probenoberfläche 12 zur Inneren der Probenkammer 20 hin freiliegt. Der Basisabschnitt umfasst Seitenwände 16, an deren Oberseite das Deckelteil 14 mit Schraubverbindungen 18 angebracht sind, und eine Bodenwand 17, die auf der Grundplatte 19 steht und die Probe 1 trägt. Das Deckelteil 14, die Seitenwände 16 und die Grundplatte 19 sind aus einem elektrisch isolierenden Material, insbesondere einem Kunststoff, wie z. B. Polyamid, Polypropylen, Polycarbonat, Polymethylmethacrylat, Polyoxymethylen, Acrylnitril-Butadien-Styrol, oder einer Keramik, wie z. B. Aluminiumoxid, Zirkoniumoxid, Aluminiumtitanat o.ä. hergestellt. Die Grundplatte 19 kann Teil der Wand der Prüfkammer 20 sein.The
Die Bodenwand 17 erfüllt vorzugsweise eine Doppelfunktion. Erstens dient die Bodenwand 17 einer Höhenanpassung derart, dass die Probe 1 beim Fixieren des Deckelteils in der Elektrodenhalterung 10 befestigt wird. Zweitens dient die Bodenwand 17 einer thermischen und elektrischen Kopplung der Probe 1 (Hauptelektrode 11) mit der Temperierungseinrichtung 21 und über eine Verbindungsleitung 11A mit der Messeinrichtung 40. Die Bodenwand 17 ist daher vorzugsweise als ebene Platte aus einem Material mit hoher thermischer Leitfähigkeit, insbesondere aus einem Metall, wie z. B. Aluminium oder Kupfer gebildet, oder einem elektrisch isolierenden Material, wie z. B. keramischen Werkstoffen oder Kunststoffen, die zur Erhöhung der thermischen Leitfähigkeit mit metallischen Partikeln gefüllt sind, gebildet, und von den Seitenwänden 16 getrennt angeordnet. Beispielsweise können mehrere Platten mit verschiedenen Dicken bereitgehalten werden, von denen für einen konkreten Korrosionstest in Abhängigkeit von der Dicke der untersuchten Probe 1 eine geeignete Platte ausgewählt und in die Elektrodenhalterung 10 eingelegt wird. Zur Positionierung der Bodenwand 17 relativ zur Grundplatte 19 können Positionselemente (nicht gezeigt), wie z. B. Vorsprünge und/oder Ausnehmungen, vorgesehen sein.The
Die Gegenelektrode 12 und die Referenzelektrode 13 ragen in den von der Deckelöffnung 15 gebildeten Raum. Beide Elektroden sind seitlich über Elektrodenträger mit dem Deckelteil und/oder den seitenwänden 16 verbunden. Die Elektrodenträger dienen gleichzeitlich dem Anschluss von Verbindungsleitungen 12A, 13A zur Verbindung mit der Messeinrichtung 40. Es kann zum Beispiel eine Buchse-Stecker-, Kabelschuh- oder Klemm-Verbindung der Verbindungsleitungen 12A, 13A vorgesehen sein.The counter-electrode 12 and the
Die Gegenelektrode 12 ist eine flächenhafte Netz- oder Gitterelektrode (z. B. aus einem Streckmetall oder einem Lochblech), die sich parallel zur Probenoberfläche 2 erstreckt. Der senkrechte Abstand zwischen der Gegenelektrode 12 und der Probenoberfläche 2 beträgt z. B. 2 mm. Die Lochgröße der Gegenelektrode 12 ist so gewählt, dass zuerst eine Betauung der Probenoberfläche 2 erfolgt, bis der Betauungs-Niederschlag die Gegenelektrode 12 erreicht und diese aufgrund der Oberflächenspannung benetzt. Mit anderen Worten, die Lochgröße der Gegenelektrode 12 ist ausreichend groß, dass die Löcher nicht durch eine Betauung der Gegenelektrode 12 verschlossen werden, bevor der Betauungs-Niederschlag den Abstand zur Probenoberfläche 2 füllt. Der Betauungs-Niederschlag auf der Probenoberfläche 2 bildet eine Elektrolytverbindung 3 zwischen der Probe (Hauptelektrode 11) und der Gegenelektrode 12. Varianten der Gegenelektrode 12 sind beispielhaft in den
Die Temperierungseinrichtung 21 und die Befeuchtungseinrichtung 22 sind in der Probenkammer 20 unterhalb oder neben der Elektrodenhalterung 10 angeordnet. Alternativ kann gemäß einem nicht erfindungsgemäßen Beispiel die Temperierungseinrichtung 21 außerhalb der Probenkammer 20 in thermischem Kontakt mit der Grundplatte 19 angeordnet sein. Die Temperierungseinrichtung 21 umfasst die Kühleinrichtung 21A und die Heizeinrichtung 21B. Die Kühleinrichtung 21A umfasst z. B. ein Peltierelement, vorzugsweise mit einem Temperaturbereich von 0 °C bis 80 °C. Die Heizeinrichtung 21B umfasst z. B. eine Widerstandsheizung, vorzugsweise mit einem Temperaturbereich von 30 °C bis 80 °C. Die Kühleinrichtung 21A und die Heizeinrichtung 21B sind vorzugsweise in die Grundplatte 19 integriert, können aber alternativ auch seitlich mit der Bodenwand 17 und/oder mit den Seitenwänden 16 verbunden sein. Die Befeuchtungseinrichtung 22 umfasst z. B. eine Schale zur Aufnahme von Wasser, die optional mit einer zusätzlichen Heizeinrichtung (nicht dargestellt) ausgestattet sein kann.The
Die Kondensationseinrichtung 30 ist mit mindestens einer Kondensationsplatte 31 in der Prüfkammer 20 oberhalb der Probe 1 angeordnet. Die Unterkante der Kondensationsplatte 31 neigt sich als Abtropfkante 32 hin zur Probe 1, so dass sich der tiefste Punkt der Abtropfkante 32 über der exponierten Probenoberfläche 12 befindet. Es können mehrere Kondensationsplatten vorgesehen sein, welche Kondensat sammeln und von mehreren Seiten zur Probe 1 leiten. Die mindestens eine Kondensationsplatte kann z. B. wie ein Kühlkörper oder Kühlblech eines elektronischen Schaltkreises, als U-Profil, als I-Profil oder als T-Profil aufgebaut sein. Die Oberfläche der mindestens einen Kondensationsplatte ist größer, vorzugsweise mindestens 3-fach größer als die Probenoberfläche 12.The condensation device 30 is arranged with at least one
Die Messeinrichtung 40 liefert elektrische Parameter der elektrochemischen Zelle, die durch Korrosionsprozesse an der Probenoberfläche 2 beeinflusst werden. An der Probenoberfläche 2 erfolgt ein Ladungsträgerübergang von der Probe 1 in den Elektrolyt 3. Die Ladungsträgermenge, die ein Maß für die Korrosion ist, wird quantitativ durch eine Polarisationswiderstandmessung ermittelt. Beispielsweise liefert der Polarisationswiderstand als gemessener elektrischer Parameter eine quantitative Größe, welche die Zahl von Eisenionen repräsentiert, welche aus Stahl in den Betauungs-Niederschlag übergehen. Alternativ oder zusätzlich kann eine Wechselspannungsmessung erfolgen, um kapazitive Effekte zu erfassen. Beispielsweise vergrößert eine durch Korrosion angegriffene Probenoberfläche 2 durch eine Wechselwirkung zwischen Ionen aus dem Elektrolyt mit dem Material der zu untersuchenden Probe die Kapazität zwischen der Hauptelektrode 11 und der Referenzelektrode 13. Alternativ oder zusätzlich kann ferner als gemessener elektrischer Parameter mit dem Messgerät 43 ein Impedanz-Spektrum erfasst werden, dass eine Aussage über das Auftreten der Korrosion und den Grad der Korrosion erlaubt.The measuring
Die Auswertung der mit der Messeinrichtung 40 erfassten elektrischen Parameter erfolgt durch eine Bewertung der absoluten Messgrößen und/oder ihres Zeitverlaufs, vorzugsweise unter Verwendung von Referenzparametern. Die Referenzparameter können aus Kalibrierungsmessungen mit bekannten Systemen ermittelt oder durch Messungen an der Probe zu verschiedenen Zeiten, z. B. während eines Klimaprogramms ermittelt werden.The electrical parameters recorded with the measuring
AnwendungsbeispieleApplication examples
Beispiel 1example 1
Die Korrosionsschutzwirkung eines Produkts, das Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren enthielt, wurde untersucht. Ein zylinderförmiger Abschnitt aus Stangenmaterial Baustahl (Typ S235) diente als Probe 1 und damit als Hauptelektrode 11 für die elektrochemische Messung. Ein Ausschnitt von einer der Deckflächen der zylinderförmigen Probe 1 diente als Probenoberfläche 2 und wurde vor der Untersuchung durch Schleifen und/oder Polieren in einen reproduzierbaren Ausgangszustand gebracht. Das Deckelteil 14 der Elektrodenhalterung 10 hatte eine kreisförmige Deckelöffnung 15. Die bei der elektrochemischen Messung aktive Probenoberfläche 2 wurde durch einen Dichtring zwischen Deckelteil 14 und der Probenoberfläche 2 definiert und betrug 105 mm2. Mit dem Deckelteil 14 wurde die Probe 1 durch Gewinde und/oder Schnellverschlüsse lösbar an der Elektrodenhalterung 10 fixiert.The anti-corrosion effect of a product containing vapor-phase corrosion inhibitors was examined. A cylindrical section of mild steel bar stock (type S235) served as sample 1 and thus as main electrode 11 for the electrochemical measurement. A section of one of the top surfaces of the cylindrical sample 1 served as the
In der kreisförmigen Deckelöffnung 15 des Deckelteils 14 war in einem Abstand von 1 mm parallel zur Probenoberfläche 2 die Gegenelektrode 12 aus Streckmetall angeordnet. Das Streckmetall bestand aus Platin oder aus einem anderen elektrisch leitfähigen Material, das mit Platin beschichtet war. In der kreisförmigen Deckelöffnung 15 war zusätzlich ein Draht als Referenzelektrode 13 angeordnet, der weder die Gegenelektrode 12 noch die Probenoberfläche 2 berührte und dessen Spitze sich in einem Abstand von 500 µm über der Probenoberfläche 2 befand. Der Draht bestand aus Platin oder aus einem anderen leitfähigen Material, das mit Platin beschichtet war.The counter-electrode 12 made of expanded metal was arranged in the circular cover opening 15 of the
Die beschriebene Elektrodenhalterung 10 wurde in eine Prüfkammer 20 eingebracht, die ein Volumen von 4 dm3 aufwies. Die Elektrodenhalterung 10 wurde so positioniert, dass die Probe 1 thermisch an die Temperierungseinrichtung 21 angekoppelt war, die bei diesem Beispiel durch ein an der Unterseite außerhalb der Prüfkammer 20 befindliches Peltierelement gebildet wurde.The
Oberhalb der Deckelöffnung 15 war in der Prüfkammer 20 die Kondensationsplatte 31 der Kondensationseinrichtung 30, umfassend aus einen Rippen-Kühlkörper oder ein U-Profil oder ein I-Profil oder ein T-Profil, dessen unteres Ende jeweils als Abtropfkante 32 diente, angebracht. Die Kondensationsplatte 31 war aus Aluminium gefertigt und wies eine mit einer reaktionsträgen Beschichtung versehene Oberfläche auf. Die Kondensationsplatte 31 war thermisch durch einen Steg 33 (siehe
In die Prüfkammer 20 wurde ein Granulat eingebracht, das Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren enthielt. Die Prüfkammer 20 wurde verschlossen, wodurch sich die Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren im Volumen der Prüfkammer 20 ausbreiten konnten. Über die Befeuchtungseinrichtung 22 wurde eine Menge Wasser so in die Prüfkammer 20 eingebracht, dass die Befeuchtung der Atmosphäre in der Prüfkammer 20 über eine freie Wasseroberfläche realisiert wurde. Mit der Kühleinrichtung 21A der Temperierungseinrichtung 21 wurde anschließend die Probe 1 und die Kondensationseinrichtung 30 für 1 h unter den Taupunkt abgekühlt, wobei die Temperaturdifferenz zum Taupunkt 10 K betrug. Auf der Probenoberfläche 2 bildete sich so ein Feuchtigkeitsfilm aus, der zusätzlich durch Abtropfen kondensierter Feuchtigkeit von der Abtropfkante 32 der Kondensationsplatte 31 anwuchs und sowohl das die Gegenelektrode 12 bildende Streckmetall und den die Referenzelektrode 13 bildenden Draht benetzte. Dieser Zustand wurde für 1 h konstant gehalten, indem Probe 1 und die Kondensationseinrichtung 30 weiterhin gekühlt wurden, wobei die Temperaturdifferenz zum Taupunkt 5 K betrug.Granules containing vapor phase corrosion inhibitors were placed in test chamber 20 . The test chamber 20 was sealed, allowing the vapor phase corrosion inhibitors to permeate the volume of the test chamber 20. A quantity of water was introduced into the test chamber 20 via the
Die Messeinrichtung 40 wurde durch einen Potentiostaten mit Frequenzgenerator und Frequenzanalysator gebildet. In einem Frequenzbereich von 10-2 Hz bis 105 Hz wurden Wechselstromwiderstand (Impedanz) und Phasenverschiebung bei Auslenkung des Systems mit einer Amplitude von 10 mV erfasst. Durch Vergleich mit einem Ersatzschaltbild wurde eine Kapazität ermittelt, die das Reaktionsverhalten an der Festkörper-Elektrolyt-Grenzfläche an der Probenoberfläche 2 charakterisierte.The measuring
Die beschriebene Prüfung wurde wiederholt und ein Granulat eingebracht, welches keine Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren enthielt. Traten Korrosionserscheinungen auf der Probenoberfläche 2 auf, ging dies mit um 1 bis 2 Größenordnungen höheren Werten für die Kapazität einher, als wenn keine Korrosionserscheinungen auftraten.The test described was repeated and a granulate introduced which contained no vapor phase corrosion inhibitors. If signs of corrosion occurred on the
Beispiel 2example 2
Es wurden Prüfungen zur Bestimmung vorteilhafter Bedingungen für die Ausbildung einer Korrosionsschutzwirkung durch Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren durchgeführt analog zu Beispiel 1. Als Träger für Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren wurde Granulat oder Folie oder beschichtetes Papier verwendet. Die Zeiten zwischen dem Einbringen des Trägermaterials mit Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren in die Prüfkammer 20, dem Einbringen von Feuchtigkeit in die Prüfkammer 20 und dem Abkühlen der Probe 1 und der Kondensationseinrichtung 30 wurden jeweils zwischen 0 h und 70 h variiert. Die relative Luftfeuchtigkeit in der Prüfkammer 20 in der Zeit zwischen dem Einbringen von Feuchtigkeit und dem Abkühlen der Probe 1 und der Kondensationseinrichtung 30 wurde zwischen 40 % und 100 % variiert. Als Ergebnis wurden in Abhängigkeit der die Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren enthaltenden Träger und der chemischen Formulierung der Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren unterschiedliche Bedingungen bestimmt, unter denen die Ausbildung eines starken Korrosionsschutzes erfolgte.Tests to determine advantageous conditions for the development of an anti-corrosion effect by vapor-phase corrosion inhibitors were carried out analogously to Example 1. Granules or film or coated paper were used as carriers for vapor-phase corrosion inhibitors. The times between the introduction of the substrate with vapor phase corrosion inhibitors into the test chamber 20, the introduction of moisture into the test chamber 20 and the cooling of the sample 1 and the condenser 30 were each varied between 0 h and 70 h. The relative humidity in the test chamber 20 in the time between the introduction of moisture and the cooling of the sample 1 and the condensation device 30 was varied between 40% and 100%. As a result, depending on the carriers containing the vapor-phase corrosion inhibitors and the chemical formulation of the vapor-phase corrosion inhibitors, different conditions were determined under which the strong anti-corrosion effect occurred.
Beispiel 3Example 3
Es wurde eine Prüfung zur Bestimmung der Dauer der Korrosionsschutzwirkung durch Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren durchgeführt analog zu Beispiel 1. Über einen Zeitraum von 72 h wurde durch elektrochemische Messung wiederholt im Abstand von 1 h die Kapazität bestimmt, welche das Reaktionsverhalten der Festkörper-Elektrolyt-Grenzfläche an der Probenoberfläche 2 charakterisiert. Durch Auftragung der erhaltenen Werte über der Zeitachse konnte der Zeitpunkt ermittelt werden, an dem die Korrosionsschutzwirkung durch Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren nicht mehr gegeben war. Dieser Zeitpunkt zeichnete sich durch einen Anstieg der Kapazität aus.A test to determine the duration of the anti-corrosion effect by vapor-phase corrosion inhibitors was carried out analogously to Example 1. Over a period of 72 h, the capacitance was repeatedly determined by electrochemical measurement at intervals of 1 h, which indicates the reaction behavior of the solid-electrolyte interface the
Beispiel 4example 4
Es wurde eine Prüfung zur Bestimmung der Korrosionsschutzwirkung eines Additivs für ein Reinigungsbad durchgeführt analog zu Beispiel 1. Es wurde kein Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren enthaltendes Produkt in die Prüfkammer 20 eingebracht.A test to determine the anti-corrosion effect of an additive for a cleaning bath was carried out analogously to Example 1. No vapor-phase corrosion inhibitors were used holding product introduced into the test chamber 20.
Als Probe 1 diente ein Blech aus unlegiertem Stahl zum Kaltumformen (Typ DC04). Das Blech wurde vor der Prüfung mit einem kommerziell verfügbaren wässrigen Tauchreiniger gereinigt, dem ein Additiv für temporären Korrosionsschutz zugesetzt wurde. Die Probe lag nach der Prüfung unkorrodiert vor. Im Vergleich zur Prüfung einer weiteren Probe, die in dem Reiniger ohne Korrosionsschutzadditiv gereinigt wurde und nach der Prüfung Korrosionserscheinungen auf der Oberfläche aufwies, wurde analog zu Beispiel 1 ein um 1 bis 2 Größenordnungen kleinerer Wert für die Kapazität bestimmt, welche die Festkörper-Elektrolyt-Grenzfläche an der Probenoberfläche 2 charakterisiert.A sheet of unalloyed steel for cold forming (type DC04) served as sample 1. The panel was cleaned prior to testing with a commercially available aqueous immersion cleaner to which an additive for temporary corrosion protection was added. After the test, the sample was uncorroded. Compared to the testing of another sample, which was cleaned in the cleaner without anti-corrosion additive and showed signs of corrosion on the surface after the test, a value for the capacitance that was 1 to 2 orders of magnitude smaller was determined analogously to example 1, which the solid-electrolyte Interface at the
Beispiel 5Example 5
Es wurden Prüfungen zur Bestimmung der Korrosivität eines kontaminierten Reinigungsbads durchgeführt analog zu Beispiel 4. Ein kommerziell verfügbarer wässriger Tauchreiniger mit temporärer Korrosionsschutzwirkung wurde in mehreren Schritten mit einer zunehmenden Menge einer korrosiven Kontamination, Natriumchlorid, versetzt.Tests to determine the corrosiveness of a contaminated cleaning bath were carried out analogously to Example 4. A commercially available aqueous immersion cleaner with a temporary anti-corrosion effect was treated in several steps with an increasing amount of a corrosive contamination, sodium chloride.
Es wurden jeweils Proben 1 in dem mit Natriumchlorid kontaminierten Reiniger gereinigt und für diese Proben die Kapazität bestimmt, welche das Reaktionsverhalten der Festkörper-Elektrolyt-Grenzfläche an der Probenoberfläche 2 charakterisiert. Bei höheren Mengen der Kontamination im Reinigungsbad stiegen die Werte für die Kapazität an. Anhand der bestimmten Werte wurde die kritische Menge der Kontamination ermittelt, ab welcher die Korrosionsschutzwirkung des Reinigers nicht mehr gewährleistet war.In each case, samples 1 were cleaned in the cleaning agent contaminated with sodium chloride and the capacitance, which characterizes the reaction behavior of the solid-electrolyte interface at the
Beispiel 6Example 6
Es wurden Prüfungen analog zu Beispiel 1 bis Beispiel 5 durchgeführt. Die Messeinrichtung 40 wurde durch einen Potentiostat gebildet. Durch Registrierung des Stromflusses bei Polarisation der Probe 1 mit einem relativen Potential von 3 mV, 6 mV und 9 mV gegenüber dem Gleichgewichtspotential wurde der Polarisationswiderstand als Maß für die elektrochemische Reaktivität der Probenoberfläche 2 ermittelt.Tests analogous to example 1 to example 5 were carried out. The measuring
Die Höhe des Polarisationswiderstands korrelierte mit dem Auftreten von Korrosionserscheinungen auf der Probenoberfläche 2 nach der Prüfung. Zeigte die Probenoberfläche 2 nach der Prüfung keine Korrosion, lag der Polarisationswiderstand um 1 bis 2 Größenordnungen höher als bei Auftreten von Korrosionserscheinungen.The level of the polarization resistance correlated with the occurrence of corrosion phenomena on the
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in Kombination oder Unterkombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.The features of the invention disclosed in the above description, the drawings and the claims can be important both individually and in combination or sub-combination for the realization of the invention in its various configurations.
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2018
- 2018-04-20 DE DE102018109487.6A patent/DE102018109487B4/en active Active
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102018109487A1 (en) | 2019-10-24 |
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