JP2014505242A - 耐食性評価装置 - Google Patents

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Abstract

本発明は、自動車車体などのコーティングされた金属基材を加速された速度で腐食試験するのに適した耐食性評価装置に関する。耐食性評価装置には、電解液を含むチャンバが設けられ、この電解液に、試験されている保護コーティングでコーティングされたアノードおよびカソードが暴露される。これらのコーティングは、予測可能で再現可能な方法で、下にある金属基材の腐食を加速する微小な穴などの所定の標準的な欠陥が設けられる。コーティングされたカソード／アノードペアは、開始期間へと暴露され、その後、回復期間が間に置かれた所定の期間にわたって、三角形、切頭三角形または台形方式で変調された一連の所定のＤＣ電圧が続く。次に、収集されたインピーダンスデータを用いて、カソード／アノードペア上に塗布されたコーティングの耐食性能を得る。前述の評価装置は、腐食を試験するために必要な時間を数日（４０日以上）から数日（約２日）まで実質的に低減する。

Description

本発明は、多重コーティングおよび単一コーティングされた金属基材の耐食性を評価するのに適した耐食性評価装置に関し、特に、多重コーティングおよび単一コーティングされた金属基材の耐食性を加速して評価するための耐食性評価装置およびそこで用いられるプロセスに関する。
現在、自動車車体などの金属基材上に塗布される、自動車ＯＥＭまたは自動車塗換コーティング組成物などのコーティング組成物による保護コーティングによって提供される長期的な腐食防止を評価する短期（２日未満）試験方法は存在しない。現在の標準的な試験方法は、主として、保護コーティングを備えた金属の、環境室における暴露と、後続する視覚的および機械的な試験に依存する。この種の試験は、長く（最長４０日以上の暴露時間）主観的で、暴露形態および評価を行う人に非常に依存する。したがって、これらの方法は、それほど再現可能ではない。耐食性データは質的であり、したがって許容可能なコーティングの相対的性能は、容易には決定することができない。どんな新しい試験方法も、従来の容認された標準的な環境室試験方法とよく相関しなければならず、再現可能でなければならず、かつ未知の金属直接（ＤＴＭ）耐食性コーティングの質的および量的な順位を提供しなければならない。
試験期間を短縮するための実験的な腐食試験方法が報告された。これらの方法は、主として電気化学インピーダンス分光法（ＥＩＳ）またはＡＣインピーダンス技術を利用する。これらのＡＣインピーダンスに基づいた方法が、典型的には単に、暴露時間の初期段階において腐食を検出するためのより高感度のツールを提供するだけなので、腐食プロセス自体は、これらの方法によっては加速されない。したがって、これらの方法は、やはり、意味のあるデータを取得できるまでに比較的長い暴露時間を必要とする。意味のある腐食データを得るために必要な時間の長さは、標準的な方法の時間の長さに近づく。より重要なことには、特に初期の暴露時間中に、これらの方法によって得られる耐食性データは、主として、コーティングの固有の欠陥によって決定付けられる。一般に、コーティングされたサンプルの準備中に生成される固有の欠陥は、コーティングの実際の性能とは必ずしも関連しない。データが正確に分析されない場合には、誤解を招く情報が得られる可能性がある。したがって、標準的な従来の方法が、やはり好まれている。
したがって、保護用にコーティングされた金属基材の腐食を加速するだけでなく、使用中に自動車車体が経験する環境などの実際的な環境で典型的に見られる腐食を模倣する装置およびプロセスの必要性がやはり存在する。
本発明は、耐食性評価装置であって、
（ｉ） 電解液を内部に保持するためのチャンバと、
（ｉｉ） アノードの表面上に塗布されたアノードコーティングの耐食性を試験するために前記チャンバに位置するアノードホルダであって、前記アノードが前記アノードホルダに密閉可能に配置された場合に、前記アノードコーティングの一部が前記電解液に暴露されるようにし、前記アノードコーティングの前記一部がその上にアノード欠陥を有するアノードホルダと、
（ｉｉｉ） カソードの表面上に塗布されたカソードコーティングの耐食性を試験するために前記チャンバに位置するカソードホルダであって、前記カソードが前記カソードホルダに密閉可能に配置された場合に、前記カソードコーティングの一部が前記電解液に暴露されるようにし、前記カソードコーティングの前記一部がその上にカソード欠陥を有するカソードホルダと、
（ｉｉｉ） 所望の期間にわたって前記カソード、前記電解液および前記アノードの両端に所望のＤＣ電圧を印加するための、前記カソードおよび前記アノードに接続するＤＣ出力リードを備えた直流可変発電機と、
（ｉｖ） 前記カソード、前記電解液および前記アノードの両端にわたるＤＣ電圧を測定するための直流測定装置と、
（ｖ） 所望の期間にわたって前記カソード、前記電解液および前記アノードの両端にわたり可変周波数で所望のＡＣ電圧を印加するための、前記カソードおよびアノードに接続するＡＣ出力リードを備えた交流可変発電機と、
（ｖｉ） 前記カソード、前記電解液および前記アノードの両端にわたるインピーダンスを測定するためのインピーダンス測定装置と、
（ｖｉｉ） 前記直流可変発電機、前記直流測定装置、前記交流可変発電機および前記インピーダンス測定装置と通信するコンピュータに位置するコンピュータ使用可能記憶媒体であって、コンピュータ可読プログラムコード手段が、前記コンピュータ使用可能記憶媒体に常駐し、前記コンピュータ可読プログラムコード手段が、
（ａ） 前記アノードコーティングおよび前記カソードコーティングの前記一部を開始期間へと、前記コンピュータに暴露させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段と、
（ｂ） 前記開始期間中に所定の間隔でインピーダンスＡを測定するように、前記インピーダンス測定装置に対して前記コンピュータに命令させ、１０〜５０ｍＶにわたる振幅を備えた、前記交流可変発電機によって供給されるＡＣ電力の１０００００〜１０-6Ｈｚにわたる所定の周波数で測定される前記インピーダンスＡのｎ１セットを生成するコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段と、
（ｃ） 前記ｎ１セットにおける各前記インピーダンスＡ用のＡインピーダンスナイキストプロットを前記コンピュータに生成させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段と、
（ｄ） 開始水溶液抵抗（StaＲsol.n1）を前記コンピュータに決定させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段であって、
１． 前記ＡインピーダンスナイキストプロットのＸ軸上のゼロ点と、前記Ａインピーダンスナイキストプロットの前記Ｘ軸上の点との間の距離を測定するステップであって、前記Ａインピーダンスナイキストプロットにおいて、高開始水溶液周波数に関するインピーダンス曲線または推定インピーダンス曲線が、前記Ｘ軸と交差して、前記高開始水溶液周波数における前記インピーダンスＡの実数部を得るステップと、
２． 前記ｎ１セットにおける各前記インピーダンスＡ用に前記ステップ（ｄ）（１）を繰り返すステップと、
によって決定させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段と、
（ｅ） 開始抵抗（StaＲSta.n1）を前記コンピュータに決定させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段であって、
１． 前記ＡインピーダンスナイキストプロットのＸ軸上のゼロ点と、前記Ａインピーダンスナイキストプロットの前記Ｘ軸上の点との間の距離を測定するステップであって、前記Ａインピーダンスナイキストプロットにおいて、低開始抵抗周波数に関するインピーダンス曲線または推定インピーダンス曲線が、前記Ｘ軸と交差して、前記低開始抵抗周波数における前記インピーダンスＡの実数部を得るステップと、
２． 前記ｎ１セットにおける各前記インピーダンスＡ用に前記ステップ（ｅ）（１）を繰り返すステップと、
によって決定させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段と、
（ｆ） Ｔ１の所定の期間にわたって、三角形、切頭三角形または台形方式でＶ１の所定のＤＣ電圧を印加するように前記直流可変発電機に対して前記コンピュータに命令させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段であって、前記コンピュータと通信し、かつ前記カソードおよび前記アノードに接続された前記直流測定装置が、前記所定のＤＣ電圧を測定するために用いられ、前記Ｖ１の所定のＤＣ電圧が、０．１ミリボルト〜１０ボルトにわたり、前記Ｔ１の所定の期間が、半時間〜１００時間にわたる手段と、
（ｇ） 前記交流可変発電機によって供給されるＡＣ電力の前記所定の周波数において、前記所定の期間のそれぞれの終わりにインピーダンスＢを測定するように前記インピーダンス測定装置に対して前記コンピュータに命令させて、前記インピーダンスＢのｎ２セットを生成するコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段と、
（ｈ） 前記ｎ２セットにおける各前記インピーダンスＢ用のＢインピーダンスナイキストプロットを前記コンピュータに生成させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段と、
（ｉ） 三角形、切頭三角形または台形水溶液抵抗（TraＲsol.n2）を前記コンピュータに決定させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段であって、
１． 前記ＢインピーダンスナイキストプロットのＸ軸上のゼロ点と、前記Ｂインピーダンスナイキストプロットの前記Ｘ軸上の点との間の距離を測定するステップであって、前記Ｂインピーダンスナイキストプロットにおいて、高三角形、切頭三角形または台形水溶液周波数に関するインピーダンス曲線または推定インピーダンス曲線が、前記Ｘ軸と交差して、前記高三角形、切頭三角形または台形水溶液周波数における前記インピーダンスＢの実数部を得るステップと、
２． 前記ｎ２セットにおける各前記インピーダンスＢ用に前記ステップ（ｉ）（１）を繰り返すステップと、
によって決定させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段と、
（ｊ） 三角形、切頭三角形または台形抵抗（TraＲTra.n2）を前記コンピュータに決定させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段であって
１． 前記ＢインピーダンスナイキストプロットのＸ軸上のゼロ点と、前記Ｂインピーダンスナイキストプロットの前記Ｘ軸上の点との間の距離を測定するステップであって、前記Ｂインピーダンスナイキストプロットにおける低三角形、切頭三角形または台形抵抗周波数に関するインピーダンス曲線または推定インピーダンス曲線が、前記Ｘ軸と交差して、前記低三角形、切頭三角形または台形抵抗周波数における前記インピーダンスＢの実数部を得るステップと、
２． 前記ｎ２セットにおける各前記インピーダンスＢ用に前記ステップ（ｊ）（１）を繰り返すステップと、
によって決定させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段と、
（ｋ） 前記アノードコーティングおよび前記カソードコーティングの前記一部を、前記Ｔ１の所定の期間のそれぞれの間におけるＴ２の所定の回復期間へと、前記コンピュータに暴露させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段と、
（ｌ） 前記交流可変発電機によって供給されるＡＣ電力の前記所定の周波数において、前記Ｔ２の所定の回復期間のそれぞれの終わりにインピーダンスＣのセットを測定するように、前記インピーダンス測定装置に対して前記コンピュータに命令させて、前記インピーダンスＣのｎ３セットを生成するコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段と、
（ｍ） 前記ｎ３セットにおける各前記インピーダンスＣ用のＣインピーダンスナイキストプロットを前記コンピュータに生成させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段と、
（ｎ） 回復水溶液抵抗（RecＲsol.n3）を前記コンピュータに決定させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段であって、
１． 前記ＣインピーダンスナイキストプロットのＸ軸上のゼロ点と、前記Ｃインピーダンスナイキストプロットの前記Ｘ軸上の点との間の距離を測定するステップであって、前記Ｃインピーダンスナイキストプロットにおける高回復水溶液周波数に関するインピーダンス曲線または推定インピーダンス曲線が、前記Ｘ軸と交差して、前記高回復水溶液周波数における前記インピーダンスＣの実数部を得るステップと、
２． 前記ｎ３セットにおける各前記インピーダンスＣ用に前記ステップ（ｎ）（１）を繰り返すステップと、
によって決定させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段と、
（ｏ） 回復抵抗（RecＲRec.n3）を前記コンピュータに決定させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段であって、
１． 前記ＣインピーダンスナイキストプロットのＸ軸上のゼロ点と、前記Ｃインピーダンスナイキストプロットの前記Ｘ軸上の点との間の距離を測定するステップであって、前記Ｃインピーダンスナイキストプロットにおいて、低回復抵抗周波数に関するインピーダンス曲線または推定インピーダンス曲線が、前記Ｘ軸と交差して、前記低回復抵抗周波数における前記インピーダンスＣの実数部を得るステップと、
２． 前記ｎ３セットにおける各前記インピーダンスＣ用に前記ステップ（ｏ）（１）を繰り返すステップと、
によって決定させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段と、
（ｐ） 以下の式、
Ｒperf＝［ΣStaｆn1（StaＲSta.n1−StaＲSol.n1）］／ｎ１＋［ΣTraｆn2（TraＲTra.n2−TraＲSol.n2）］／ｎ２＋［ΣRecｆn3（RecＲRec.n3−RecＲSol.n3）］／ｎ３
（ここで、ｎ１、ｎ２、ｎ３およびｎ３が、１〜１００にわたり、Staｆn1、Traｆn2、およびRecｆn3が、０．００００００１〜１にわたる）を用いることによって、前記アノードおよび前記カソードペアの耐食性能（Ｒperf）を前記コンピュータに計算させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段と、
（ｑ） 前記コンピュータに、
（ｑ１） 前記耐食性能（Ｒperf）を表示するようにコンピュータモニタに対して命令させ、
（ｑ２） 前記耐食性能（Ｒperf）を印刷するようにプリンターに対して命令させ、
（ｑ３） 前記耐食性能（Ｒperf）を遠隔コンピュータまたは遠隔データベースに転送させる、または
（ｑ４） それらの組み合わせをさせるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段と、を含むコンピュータ使用可能記憶媒体と、
を含む耐食性評価装置に関する。
アノードで発生するアノード金属溶解のプロセスを大まかに示す。 カソードで発生する剥離プロセスを大まかに示す。 本発明の耐食性評価装置の一実施形態における長手方向断面図を示す。 図３に示す本発明の装置で用いられるコンピュータ可読プログラムコード手段を構成するための手段の流れ図を表す。 本発明のプロセスで用いられる典型的な三角形ＤＣ電圧波形プロトコルの１つを示す。 本発明のプロセスで用いられる典型的な切頭三角形ＤＣ電圧波形プロトコルの１つを示す。 本発明のプロセスで用いられる典型的な台形ＤＣ電圧波形プロトコルの１つを示す。 下にある金属アノードおよびカソードの表面を暴露するための、アノードおよびカソードコーティング上に慎重に作製された人工の欠陥を示す。 下にある金属アノードおよびカソードの表面を暴露するための、アノードおよびカソードコーティング上に慎重に作製された人工の欠陥を示す。 多数のチャンバに備えた本発明のさらに別の実施形態の平面図を示す。 腐食試験プロセス中に発生されたガスの迅速な排出に備えた本発明のさらに別の実施形態の平面図を示す。 開始期間中にＥコーティングＨ上で得られたインピーダンスＡ用のＡインピーダンスナイキストプロットを示す。 得られたＡインピーダンスにおけるＡインピーダンスナイキストプロットのｎ１セットを示す。 高開始水溶液周波数における図１０のインピーダンスＡのＡインピーダンスナイキストプロットにおける拡張された左側部分を示す。 低開始抵抗周波数における図１０のインピーダンスＡのＡインピーダンスナイキストプロットにおける拡張された右側部分を示す。
鋼、アルミニウムおよび銅などの金属基材上に典型的に塗布される、自動車ＯＥＭ塗料、自動車塗換塗料、船用塗料、航空機用塗料、建築用塗料、工業用塗料、ゴム引きコーティング、ポリテトラフルオロエチレンコーティングまたはジンクリッチプライマーに由来するコーティングなど、単層または多層保護コーティングの耐食性の評価は、自動車、船またはクレーンなどの製品の可使時間を決定するために非常に重要である。
自動車車体などの金属基材が大気に暴露されると、その表面は、空気中の水分の凝縮によって生成された水の薄膜によって覆われるが、しかしそれは、膜の厚さが非常に薄いために、目には見えない可能性がある。多くの微小な電気化学的腐食電池が、金属基材の不均一な特性ゆえに、水膜の下の金属基材における表面で成長する可能性がある。かかる不均一性は、金属の化学成分における差、金属微細構造における差、または金属表面の機械的ストレスにおける差に起因する場合がある。かかる不均一性は、表面上の電極電位差の形成につながる可能性がある。金属表面が、水分の凝縮によって形成された水などの電解液によって覆われた場合には、より低い電極電位を備えた場所がアノードへ変わり、一方でより高い電極電位を備えた場所がカソードへ変わると考えられる。電解液で覆われたこれらのアノードおよびカソードは、金属表面全体の上にわたって多数の微小な電気化学的腐食電池を形成する可能性があり、これが、今度は腐食を生成する可能性がある。実際的な腐食電池は、一般に３つのサブプロセス、すなわち、アノードプロセス、カソードプロセス、およびイオン種を移動させる電解液経路から構成される。腐食におけるアノードプロセスは、電子を失って、自身のイオン種を形成する、したがって以下に示すように電解液に溶解し得る金属である。
２Ｆｅ−４ｅ（電子）＝２Ｆｅ2+（イオン種）．．．１
条件が中性の場合には、腐食におけるカソードプロセスは、アノードから放出された電子を以下の方法で獲得する酸素の還元である。
Ｏ2＋２Ｈ2Ｏ＋４ｅ（電子）＝４ＯＨ-．．．．．２
カソードプロセスによって必要とされるこの酸素は、一般に水に溶解した酸素から来る。水などの電解液において、アノードから放出されたＦｅ2+は、カソードの方へ移動し、同時にカソード上で生成されたＯＨ-は、アノードの方へ移動する。結局、それらは、互いを中和して、電解液を中性条件に維持する。実際に動作する微小腐食電池のためには、アノードおよびカソードプロセスは、同時に発生しなければならない。それらのどちらかが除去された場合はいつでも、腐食は停止する。コーティングシステムの腐食のためには、同様の腐食メカニズムが発生するが、しかし以下で説明するいくつかの特別な特徴と共に発生する。
コーティングによる金属表面の被覆ゆえに、コーティング厚さを通って浸透する水が、コーティング／金属基材の界面に近づくには長い時間がかかる。腐食は、水が、金属表面、特にコーティング／金属基材の界面に接近した場合にのみ発生する。しかしながら、コーティングが、微小クラックなどの欠陥を有する場合には、腐食は、これらの欠陥の内部で直ちに開始することができる。その結果、コーティングの固有の欠陥によって決定付けられるかまたは歪曲された従来のＡＣインピーダンス評価方法によって得られた腐食データは、コーティングの実際の真の性能を表さない可能性がある。（上記の式２における）カソード反応によって示すように、カソード領域のｐＨは、腐食が発生した場合には、著しく増加する。多くのコーティング配合にとって、かかるｐＨの増加は、金属基材からのコーティング膜の剥離を促進するが、これは、主なコーティング損傷モードの１つである。
実際的な条件下では、これらの微小アノードおよび微小カソードは、金属基材の表面全体にわたってランダムに分配され、かつそれらは、識別不可能である。しかしながら、本発明の装置およびプロセスでは、アノードおよびカソードは、これらのアノードおよびカソードプロセスを個別に制御および加速できるように、分離される。
本発明の好ましい実施形態は、次のことに備えている。すなわち、
コーティング膜下の金属基材の腐食によって引き起こされるどんな変化も敏感に検出するのに適したＡＣインピーダンス方法と、
装置およびプロセスにおいてアノードから分離されたカソードによって、カソードおよびアノード上で発生している腐食プロセスをそれぞれ別個に制御および加速できるようになることと、
固有の欠陥の影響を除去できるように、人工の欠陥がアノードおよびカソード上に設けられることと、である。
本発明は、様々な制御および加速された条件下でコーティングの性能を包括的に評価する装置およびプロセスに備えている。開始期間に、コーティングの性能が、自然状態の下で評価される。三角形、切頭三角形または台形期間に、コーティングの性能が、加速された条件で評価される。この期間に、アノードの位置におけるアノード腐食プロセスおよびカソードの位置における剥離プロセスが、カソードおよびアノードの両端に印加された連続的な三角形、切頭三角形または台形ＤＣ電圧によって別々かつ徐々に加速される。アノードの位置における抑制効果およびカソードの位置における剥離抵抗が、同時に評価される。三角形、切頭三角形または台形ＤＣ電圧がカソードおよびアノードの両端に印加された場合に発生する激しい腐食を停止した後で、回復期間に、コーティングの回復性能が評価される。
図１および２は、本発明のアノードで発生する典型的なアノード溶解プロセス（図１）およびカソードで発生する剥離プロセス（図２）を示す。
図１は、金属基材１１０上に塗布された典型的な多重コーティングシステムにおける、本発明の装置のアノード端部を示す。図１には、金属基材１１０上に塗布された、典型的には２〜５０ナノメートルの厚さにわたる乾式変換コーティング層（リン酸塩層）１１２と、後続の典型的には２５〜２５０マイクロメートルの厚さにわたる電着コーティングプライマー１１４と、次に続く、シーラー用の典型的には２０〜５０マイクロメートルの、およびベースコーティング（カラーコーティング）用の５０マイクロメートル〜１２０マイクロメートルの厚さにわたるベースコーティングまたはシーラー−ベースコーティング組み合わせの乾燥層１１６と、が含まれる。典型的には、ベースコーティング１１６は、３０マイクロメートル〜１００マイクロメートルの厚さにわたるクリアコーティングの乾燥層１１８で保護される。標準的な欠陥が、溶存酸素を含む３％塩化ナトリウムなどの電解液１２２に金属基材１１０を暴露する欠陥１２０によって表されている。金属基材１１０が、冷延鋼板である場合には、鉄イオンが、電解液において経時的に放出され、基材１１０の表面は、腐食してピット１２４、錆スケール等を形成する。次に、欠陥１２０のサイズは、腐食によって経時的に増加される可能性があり、次にこれは、多重コーティングを金属基材１１０から分離し、下にある表面を腐食および破損する。
図２は、本発明の装置のカソード端部を示す。図２は、自動車金属車体２１０上に塗布された典型的な多重コーティングを示すが、このコーティングには、金属基材２１０上に塗布された変換コーティングの乾燥層２１２と、後続する電着コーティングプライマーの乾燥層２１４と、後続するベースコーティングの乾燥層２１６と、後続するクリアコーティングの乾燥層２１８とが含まれ、全てが、上記のパラグラフで言及した厚さを有する。標準的な欠陥が、溶存酸素を含む３％の塩化ナトリウムなどの電解液２２２に金属基材２１０を暴露する欠陥２２０によって表されている。印加されたＤＣ電圧によって駆動されてカソード反応が発生すると、カソードの位置におけるｐＨが、酸素の還元によって増加され、より高いｐＨが、金属基材２１０からの多重コーティングの剥離を促進し、それによって、下にある金属表面をさらに暴露すると考えられる。さらに、印加されるＤＣ電圧が十分に高い場合には、水素２２４が生成され、これは、発生した水素気泡の機械的作用によってカソードの（図２に示す）剥離プロセス２２６をさらに促進する可能性がある。
したがって、そのために保護コーティングの耐食性を迅速に評価する試験装置およびプロセスを開発することが必要である。本発明用の腐食評価装置１の一実施形態が、図３に示されている。評価装置１には、電解液１２を中に保持するための、典型的にはガラスなどの不活性材料で作製されたチャンバ１０が含まれる。チャンバ１０は、形状は円筒形が好ましい。いくつかの典型的な電解液には、水溶液１００重量部に基づいて３重量部の濃度で塩化ナトリウムを含む水溶液、または製造機器が暴露される可能性がある水溶液など、酸性雨もしくは腐食性化学水溶液をシミュレートした水溶液を含むことができる。典型的には、塩化ナトリウムを含む水溶液を用いるのが好ましい。
チャンバ１０の一端部には、フランジ開口部１４が設けられるが、このフランジ開口部１４の上にはアノードホルダ１６を取り付けて、様々なタイプの鋼、アルミニウムおよび銅から作製されたアノード１８を保持することができる。アノード１８は、自動車ＯＥＭ塗料、自動車塗換塗料、船用塗料、航空機用塗料、建築用塗料、工業用塗料、ゴム引きコーティング、ポリテトラフルオロエチレンコーティングまたはジンクリッチプライマーに由来する単層または多層保護コーティングで作製されたアノードコーティング２０でコーティングされる。電解液１２の漏れを防ぐための一アプローチは、開口部１４のフランジ上の円形溝に保持される「Ｏ」リング２２を設けることであり、それによってアノードホルダ１６は、「Ｏ」リング２２に接してアノード１８を保持する。アノードホルダ１６は、ゴムなどの可撓性材料で作製するか、またはアノード１８をつかむクランプとすることができる。アノードコーティング２０には、アノード１８の表面を電解液１２に暴露するアノード欠陥２４が設けられる。
チャンバ１０のもう一方の端部には、フランジ開口部２６が設けられるが、このフランジ開口部２６の上にはカソードホルダ３０を取り付けて、様々なタイプの鋼、アルミニウムおよび銅から作製されたカソード３０を保持することができる。カソード３０は、自動車ＯＥＭ塗料、自動車塗換塗料、船用塗料、航空機用塗料、建築用塗料、工業用塗料、ゴム引きコーティング、ポリテトラフルオロエチレンコーティングまたはジンクリッチプライマーに由来する単層または多層保護コーティングで作製されたカソードコーティング３２でコーティングされる。電解液１２の漏れを防ぐための一アプローチは、開口部２６のフランジ上の円形溝に保持される「Ｏ」リング２２を設けることであり、それによってカソードホルダ２８は、「Ｏ」リング２２に接してカソード３０を保持する。カソードホルダ２８は、ゴムなどの可撓性材料で作製するか、またはカソード３０をつかむクランプとすることができる。カソードコーティング３２には、カソード３０の表面を電解液１２に暴露するカソード欠陥３６が設けられる。
評価装置１には、さらに、所望の期間に所望のＤＣ電圧をアノード１８、カソード３０および電解液１２の両端に印加できるように、アノード１８およびカソード３０に接続するＤＣ出力リード４１を備えた従来の直流可変発電機３８が含まれる。直流可変発電機３８はまた、Ｄｅｌｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒｏｕｎｄ Ｒｏｃｋ， Ｔｅｘａｓによって供給されるコンピュータなどの従来のコンピュータ４０と通信する。評価装置１には、アノード１８、カソード３０および電解液１２の両端に印加されたＤＣ電圧を測定するための従来の直流測定装置４２が設けられる。直流測定装置４２もまた、コンピュータ４０と通信する。
評価装置１には、さらに、所望の期間に所望のＡＣ電圧を可変周波数でアノード１８、カソード３０および電解液１２の両端に印加するために、アノード１８およびカソード３０に接続するＡＣ出力リード４６を備えた従来の交流可変発電機４４が含まれる。交流可変発電機４４もまた、コンピュータ４０と通信する。一般に、印加されるＡＣ電圧は、約１０〜５０ｍＶ（ミリボルト）であり、２０〜３０ｍＶが好ましい。
評価装置１には、さらに、アノード１８、カソード３０および電解液１２の両端のインピーダンスを測定するために、アノード１８およびカソード３０に接続するリード４８を備えた従来のインピーダンス測定装置４６が含まれる。インピーダンス測定装置４６もまた、コンピュータ４０と通信する。以下の説明は、インピーダンス測定において利用される基本概念を規定する。
インピーダンスは、電流フローに抵抗する回路の能力を示す、より一般的なパラメータである。電流は、複素関数によって特徴付けられる電流の振幅および周波数によって完全に特徴付けることができる。同様に、インピーダンスもまた、通常は複素関数として示される。インピーダンスは、それがまた、周波数（ｆ）がゼロであると単に仮定することによってＤＣ電流の場合もカバーするので、より一般的である。
回路のインピーダンス（Ｚ）は、以下の式により３つの理想電気素子、すなわちインダクタ（Ｌ）、キャパシタ（Ｃ）、および抵抗器（Ｒ）の組み合わせによって説明することができる。
Ｚ（Ｌ）＝ｊ２πｆＬ （３）
Ｚ（Ｃ）＝−ｊ１／（２πｆＣ） （４）
Ｚ（Ｒ）＝Ｒ （５）
ここで、ｆは、Ｈｚにおける周波数であり、
Ｌは、インダクタンス量であり、
Ｃは、キャパシタンス量であり、
Ｊは、複素関数の記号である；√−１
抵抗器のインピーダンスが周波数と無関係であり、一方でインダクタのインピーダンスが、周波数の関数として増加され、かつキャパシタのインピーダンスが周波数に反比例することを示すことができる。上記のように、ほとんどの場合に、回路のインピーダンス（Ｚ）は、通常３つの理想電気素子の組み合わせであり、実際のインピーダンスは、以下の複素関数によって示すことができる。
Ｚ（Ｌ，Ｃ，Ｒ）＝Ｚ（Ｌ）＋Ｚ（Ｃ）＋Ｚ（Ｒ）＝Ｒ＋ｊ（２πｆＬ−１／（２πｆＣ））＝実数部＋虚数部．．．．．（６）
評価装置１には、さらに、直流可変発電機３８と通信するコンピュータ４０に位置するコンピュータ使用可能記憶媒体５０と、直流測定装置４２と、交流可変発電機４４と、インピーダンス測定装置４６とが含まれ、コンピュータ可読プログラムコード手段４００（図４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、４Ｅおよび４Ｆに示されている）が、前記コンピュータ使用可能記憶媒体５０に常駐する。
コンピュータ可読プログラムコード手段４００には、次のものが含まれる。
アノードコーティング２０およびカソードコーティング３２の前記一部を開始期間へと、コンピュータ４０に暴露させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段４１０であって、開始期間が、半時間〜１０００時間、好ましくは３〜１５時間にわたり得る手段４１０。
前記開始期間中に所定の間隔でインピーダンスＡを測定するように、インピーダンス測定装置４６に対してコンピュータ４０に命令させて、１０〜５０ｍＶにわたる振幅を備えた、交流可変発電機４４によって供給されるＡＣ電力の１０００００〜１０-6Ｈｚにわたる所定の周波数で測定される前記インピーダンスＡのｎ１セットを生成するコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段４１２。
図１０および１１で見られるような、前記ｎ１セットにおける各前記インピーダンスＡ用のＡインピーダンスナイキストプロットをコンピュータ４０に生成させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段４１３。
コンピュータ４０に開始水溶液抵抗（StaＲsol.n1）を決定させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段４１４であって、
１． 図１２から分かるように、前記ＡインピーダンスナイキストプロットのＸ軸上のゼロ点と、前記Ａインピーダンスナイキストプロットの前記Ｘ軸上の点との間の距離を測定するステップであって、前記Ａインピーダンスナイキストプロットにおいて、高開始水溶液周波数に関するインピーダンス曲線または推定インピーダンス曲線が、前記Ｘ軸と交差して、前記高開始水溶液周波数における前記インピーダンスＡの実数部を得るステップと、
２． 前記ｎ１セットにおける各前記インピーダンスＡ用に前記ステップ（１）を繰り返すステップと、
によって決定させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段４１４。
高開始水溶液周波数は、約５００〜約１０００００Ｈｚ、好ましくは約５０００〜約１００００Ｈｚにわたることができる。
コンピュータ４０に開始抵抗（StaＲSta.n1）を決定させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段４１６であって、
１． 図１３から分かるように、前記ＡインピーダンスナイキストプロットのＸ軸上のゼロ点と、前記Ａインピーダンスナイキストプロットの前記Ｘ軸上の点との間の距離を測定するステップであって、前記Ａインピーダンスナイキストプロットにおいて、低開始抵抗周波数に関するインピーダンス曲線または推定インピーダンス曲線が、前記Ｘ軸と交差して、前記低開始抵抗周波数における前記インピーダンスＡの実数部を得るステップと、
２． 前記ｎ１セットにおける各前記インピーダンスＡ用に前記ステップ（１）を繰り返すステップと、
によって決定させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段４１６。
低開始抵抗周波数は、約１０-1〜約１０-6Ｈｚ、好ましくは約１０-2〜約１０-3Ｈｚにわたることができる。
Ｔ１の所定の期間にわたって三角形、切頭三角形または台形方式でＶ１の所定のＤＣ電圧を印加するように直流可変発電機３８に対してコンピュータ４０に命令させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段４１８であって、コンピュータ４０と通信する、かつカソード３０およびアノード１８に接続された直流測定装置４２が、前記所定のＤＣ電圧を測定するために用いられ、Ｖ１の所定のＤＣ電圧が、典型的には半ボルトの増分を伴って、０．１ミリボルト〜１０ボルト、好ましくは０．５ボルト〜４ボルトにわたる。Ｔ１の所定の期間は、半時間〜１００時間にわたる。ＤＣ電圧が高ければ高いほど、所定の期間は短くすべきであり、ＤＣ電圧が低ければ低いほど、所定の期間は長くすべきである。Ｔ１の所定の期間が、全てのステップに対して同じであることが可能であり、または必要に応じて、ステップからステップへと増加または減少してもよいことを理解されたい。図５Ａは、本発明のプロセスで用いられる典型的なプロトコルの１つを示し、それは、三角形に向けられている。図５Ｂは、本発明のプロセスで用いられる典型的なプロトコルの１つを示し、それは、切頭三角形に向けられている。図５Ｃは、本発明のプロセスで用いられる典型的なプロトコルの１つを示し、それは、台形に向けられている。試験を実行するための合計時間は、２時間〜３５０時間、好ましくは２０時間〜４０時間にわたることができる。ＤＣ電圧の三角形、切頭三角形または台形波は、対称または非対称形状とすることができる。
交流可変発電機４４によって供給されるＡＣ電力の前記所定の周波数において、前記所定の期間のそれぞれの終わりにインピーダンスＢを測定するようにインピーダンス測定装置４６に対してコンピュータ４０に命令させて、前記インピーダンスＢのｎ２セットを生成するコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段４２０。
前記ｎ２セットにおける各前記インピーダンスＢ用にＢインピーダンスナイキストプロットをコンピュータ４０に生成させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段４２１。これらのナイキストプロットは、図１０〜１３で前に説明したものと同様であろう。
コンピュータ４０に三角形、切頭三角形または台形水溶液抵抗（TraＲsol.n2）を決定させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段４２２であって、
１． 前記Ｂインピーダンスナイキストプロットの前記Ｘ軸上のゼロ点と、前記Ｂインピーダンスナイキストプロットの前記Ｘ軸上の点との間の距離を測定するステップであって、前記Ｂインピーダンスナイキストプロットにおいて、高三角形、切頭三角形または台形水溶液周波数に関するインピーダンス曲線または推定インピーダンス曲線が、前記Ｘ軸と交差して、前記高三角形、切頭三角形または台形水溶液周波数における前記インピーダンスＢの実数部を得るステップと、
２． 前記ｎ２セットにおける各前記インピーダンスＢ用に前記ステップ（１）を繰り返すステップと、
によって決定させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段４２２。
高三角形、切頭三角形または台形水溶液周波数は、約５００〜約１０００００Ｈｚ、好ましくは約５０００〜約１００００Ｈｚにわたることができる。
コンピュータ４０に三角形、切頭三角形または台形抵抗（TraＲTra.n2）を決定させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段４２４であって、
１． 前記ＢインピーダンスナイキストプロットのＸ軸上のゼロ点と、前記Ｂインピーダンスナイキストプロットの前記Ｘ軸上の点との間の距離を測定するステップであって、前記Ｂインピーダンスナイキストプロットにおいて低三角形、切頭三角形または台形抵抗周波数に関するインピーダンス曲線または推定インピーダンス曲線が、前記Ｘ軸と交差して、前記低三角形、切頭三角形または台形抵抗周波数における前記インピーダンスＢの実数部を得るステップと、
２． 前記ｎ２セットにおける各前記インピーダンスＢ用に前記ステップ（１）を繰り返すステップと、
によって決定させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段４２４。
低三角形、切頭三角形または台形抵抗周波数は、約１０-1〜約１０-6Ｈｚ、好ましくは１０-2〜１０-3Ｈｚにわたることができる。
コンピュータ４０に、アノードコーティング２０およびカソードコーティング３２の一部を、前記Ｔ１の所定の期間のそれぞれの間におけるＴ２の所定の回復期間へと暴露させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段４２６。典型的には、Ｔ２の所定の回復期間は、半時間〜１０時間にわたり、好ましくは半時間〜３時間にわたる。Ｔ２の所定の回復期間が、全てのステップに対して同じであることが可能であり、または必要に応じて、ステップからステップへと増加または減少してもよいことを理解されたい。
交流可変発電機４４によって供給されるＡＣ電力の所定の周波数において、Ｔ２の所定の回復期間のそれぞれにおける終わりにインピーダンスＣを測定するようにインピーダンス測定装置４６に対してコンピュータ４０に命令させて、インピーダンスＣのｎ３セットを生成するコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段４２８。
ｎ３セットにおける前記インピーダンスＣ用のＣインピーダンスナイキストプロットをコンピュータ４０に生成させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段４２９。これらのナイキストプロットは、図１０〜１３で前に説明したものと同様であろう。
コンピュータ４０に回復水溶液抵抗（RecＲsol.n3）を決定させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段４３０であって、
１． 前記ＣインピーダンスナイキストプロットのＸ軸上のゼロ点と、前記Ｃインピーダンスナイキストプロットの前記Ｘ軸上の点との間の距離を測定するステップであって、前記Ｃインピーダンスナイキストプロットにおいて、高回復水溶液周波数に関するインピーダンス曲線または推定インピーダンス曲線が、前記Ｘ軸と交差して、前記高回復水溶液周波数における前記インピーダンスＣの実数部を得るステップと、
２． 前記ｎ３セットにおける各前記インピーダンスＣ用に前記ステップ（１）を繰り返すステップと、
によって決定させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段４３０。
高回復水溶液周波数は、約５００〜約１０００００Ｈｚ、好ましくは約５０００〜約１００００Ｈｚにわたることができる。
コンピュータ４０に回復抵抗（RecＲRec.n3）を決定させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段４３２であって、
１． 前記ＣインピーダンスナイキストプロットのＸ軸上のゼロ点と、前記Ｃインピーダンスナイキストプロットの前記Ｘ軸上の点との間の距離を測定するステップであって、前記Ｃインピーダンスナイキストプロットにおいて、低回復抵抗周波数に関するインピーダンス曲線または推定インピーダンス曲線が、前記Ｘ軸と交差して、前記低回復抵抗周波数における前記インピーダンスＣの実数部を得るステップと、
２． 前記ｎ３セットにおける各前記インピーダンスＣ用に前記ステップ（１）を繰り返すステップと、
によって決定させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段４３２。
低回復抵抗周波数は、約１０-1〜約１０-6Ｈｚ、好ましくは１０-2〜１０-3Ｈｚにわたることができる。
以下の式、すなわち、
Ｒperf＝［ΣStaｆn1（StaＲSta.n1−StaＲSol.n1）］／ｎ１＋［ΣTraｆn2（TraＲTra.n2−TraＲSol.n2）］／ｎ２＋［ΣRecｆn3（RecＲRec.n3−RecＲSol.n3）］／ｎ３
（ここで、ｎ１、ｎ２、ｎ３およびｎ３が１〜１００にわたり、好ましくはｎ１が５〜１５にわたり、ｎ２およびｎ３が３〜１０にわたり、Staｆn1、Traｆn2、およびRecｆn3が、０．００００００１〜１、好ましくは０．１〜１にわたる）を用いることによって、アノード１８およびカソード３０のペアの耐食性能（Ｒperf）をコンピュータ４０に計算させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段４３４。一般に、ｎ２は、ｎ３と等しい。説明として、ｎ１が５の場合に、シグマ（Σ）内で、分子のｎ１は、１、２、３、４および５になり、分母のｎ１は、５になろう。
コンピュータ４０に、
（ｑ１）前記耐食性能（Ｒperf）を表示するようにコンピュータモニタに対して命令させ、
（ｑ２）前記耐食性能（Ｒperf）を印刷するようにプリンターに対して命令させ、
（ｑ３）前記耐食性能（Ｒperf）を遠隔コンピュータまたは遠隔データベースに転送させる、または
（ｑ４）それらの組み合わせをさせるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段４３６。
図５Ａは、本発明のプロセスで用いられる典型的な三角形ＤＣ電圧波形プロトコルの１つを示す。図５Ｂは、本発明のプロセスで用いられる典型的な切頭三角形ＤＣ電圧波形プロトコルの１つを示す。図５Ｃは、本発明のプロセスで用いられる典型的な台形ＤＣ電圧波形プロトコルの１つを示す。試験を実行するための合計時間は、２時間〜３５０時間、好ましくは２０時間〜４０時間にわたることができる。
好ましくは、直流可変発電機３８、直流測定装置４２、交流可変発電機４４およびインピーダンス測定装置４６は、全て、操作の都合および容易さのために単一の独立ユニットに配置することができる。かかるユニットは、Fａｒｎｂｏｒｏｕｇｈ， Ｈａｍｐｓｈｉｒｅ， Ｕｎｉｔｅｄ ＫｉｎｇｄｏｍにあるＳｏｌａｒｔｒｏｎ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌから入手された。以下のウェブサイトに、これらの装置に関するさらなる情報を得るためにアクセスすることができる(ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｏｌａｒｔｒｏｎａｎａｌｙｔｉｃａｌ．ｃｏｍ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍ）。
コーティングのランダムな固有の欠陥の影響を除去するために、出願人は、次の驚くべき発見をした。すなわち、カソードおよびアノードコーティング上に、周知のサイズおよび形状の標準的な欠陥を慎重に作製し、かつ下にあるアノード／カソード表面を電解液に暴露することによって、ＤＣ電圧がカソードおよびアノードの両端に印加されたときに、下にあるアノードのアノード溶解および下にあるカソードの剥離プロセスを、予測可能および再現可能な方法で実質的に加速することができる発見をした。図６は、「Ｏ」リング６１６を有するチャンバ６１４に接して位置する、カソードまたはアノードの６１０上に塗布されたアノードまたはカソードコーティング６１２上の慎重に作製されたかかる欠陥６１８、６２０および６２２を示す。最も望ましい欠陥は欠陥６２０であるが、しかし欠陥６１８は、下にあるカソードまたはアノード６１０の表面を電解液に暴露するので許容可能であるのに対して、欠陥６２２は、下にあるカソードまたはアノード６１０の表面を電解液に暴露しないので許容できない。
好ましくは、図７に示すようなアノードまたはカソード欠陥には、下にあるアノードまたはカソードの表面を電解液に暴露する、コーティング７１０に配置された複数の円形開口部７１２が含まれる。円形開口部７１２は、５マイクロメートル〜５ミリメートル、好ましくは５マイクロメートル〜１ミリメートルの範囲における直径を有し、各円形開口部７１２は、円形開口部７１２の直径の１０〜２０００倍だけ互いから均一に分離される。その結果、１つの開口部７１２に接するゾーン７１４によって示される腐食効果は、波及せず、隣接する開口部７１２Ａにおける腐食プロセスに影響しない。代替として、アノードまたはカソードコーティング７１０には、前記カソードまたはアノードの平方センチメートル当たり、１〜１００の円形開口部７１２を設けることができる。
アノード１８およびカソード３０は、同一の形状（好ましくは円形）および厚さを有するのが好ましい。アノードコーティング２０は、カソードコーティング３２と同一であるのが好ましく、アノード欠陥２４は、カソード欠陥３６と同一であるのが好ましい。その結果、カソードおよびアノードのセット間のどんな偏向も除去することができる。
評価装置１には熱ジャケット５４を設けて、電解液１２の温度を所望の温度に維持することができる。典型的には、水などの熱伝達流体５６を用いて、電解液１２の温度を０．５℃〜９９．５℃の範囲に維持することができる。コンピュータ４０と通信する従来の温度プローブ５８を用いて、電解液１２の温度を所望の温度に維持することができる。
評価装置１は、２以上のチャンバを提供するように構成することができ、それによって全てのかかるチャンバは、保護コーティングの一セットの耐食性を他のセットと比較するために同様の条件下に維持することができる。すなわち、異なるタイプのカソードコーティングを自身の上に塗布したカソードを、コーティング剥離性能（剥離が少なければ少ないほど、耐食特性はそれだけ優れている）のために比較することができる。同様に、対応するカソードとペアになり、同一のアノードコーティングを自身の上に塗布したアノードは、一タイプの前記アノードコーティングの耐食性を、もう一方のタイプの前記アノードコーティングと比較することができる。各ペアになったカソードおよびアノードは、同一のコーティングを自身の上に塗布するのが好ましい。図８は、マルチチャンバ８００の構成を示すが、この構成によってチャンバ８１０は、熱ジャケット８１２内に囲まれる。
図９に示す、本発明の別の実施形態９００は、逆「Ｙ」（λ）の脚部９１４を形成するアノードアセンブリ９１０およびカソードアセンブリ９１２を含んで、使用中に電解液９１６に発生される任意のガス、またはコーティングされたクーポンの表面に設置中に付着した気泡が、円筒チャンバ９１８から容易に逃れることができるようにするが、この円筒チャンバ９１８には、入口９２４および出口９２６を有する、熱伝達流体９２２を含む熱ジャケット９２０を設けることができる。チャンバ９１８には、さらに、温度計ウェル９２８および支持体９３０を設けることができる。
代替において、出願人はまた、本発明の別の実施形態を考えているが、この実施形態では、逆「Ｕ」形状（∩）のチャンバであって、逆「Ｕ」形状チャンバにおける各脚部の底部にアノードおよびカソードが配置されたチャンバが、使用中に電解液において発生されたどんなガスもチャンバから容易に逃れることができるようにするために、逆「Ｕ」形状チャンバの頂点に開口部を有する。
本発明はまた、図３に示す評価装置１を利用するプロセスに関する。このプロセスは、下記のステップを用いることによって、アノード１８の表面上に塗布された耐食性アノードコーティング２０の耐食性、およびカソード３０の表面上に塗布されたカソードコーティング３２の耐食性を評価する。すなわち、
（ｉ） 耐食性評価装置１のチャンバ１０に位置するアノードホルダ１６にアノード１８を密閉可能に配置するステップであって、アノードコーティング２０の一部が電解液１２に暴露されるように、チャンバ１０がその中に電解液１２を含み、アノードコーティング２０の一部が、その上にアノード欠陥２４を有するステップと、
（ｉｉ） カソードコーティング３２の一部が電解液１２に暴露されるように、チャンバ１０に位置するカソードホルダ２８にカソード３０を密閉可能に配置するステップであって、カソードコーティング３２の一部が、その上にカソード欠陥３６を有するステップと、
（ｉｉｉ） コンピュータ４０に位置する使用可能記憶媒体５０に常駐し、かつ以下のステップをコンピュータ４０に実行させるように構成された（図４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、４Ｅおよび４Ｆに示す）コンピュータ可読プログラムコード手段４００を通して評価装置１のコンピュータ４０に命令するステップと、であり、以下のステップには、次のものが含まれる。すなわち、
ａ．アノードコーティング２０およびカソードコーティング３０の一部を開始期間へと暴露するステップと、
ｂ．コンピュータ４０と通信し、かつカソード３０およびアノード１８に接続されたインピーダンス測定装置４６に対して、前記開始期間中に所定の間隔で前記インピーダンスＡのｎ１セットを測定するように命令するステップであって、前記インピーダンスのｎ１セットが、コンピュータ４０と通信する交流可変発電機４４によって供給される１０〜５０ｍＶにわたる振幅を備えたＡＣ電力の１０００００〜１０-6Ｈｚにわたる所定の周波数で測定され、交流可変発電機４４が、カソード３０およびアノード１８と接続するＡＣ出力リード４６を有するステップと、
ｃ． 前記ｎ１セットにおける各前記インピーダンスＡ用にＡインピーダンスナイキストプロットを生成するステップと、
ｄ． 開始水溶液抵抗（StaＲsol.n1）を決定するステップであって、
１． 前記ＡインピーダンスナイキストプロットのＸ軸上のゼロ点と、前記Ａインピーダンスナイキストプロットの前記Ｘ軸上の点との間の距離を測定するステップであって、前記Ａインピーダンスナイキストプロットにおいて、高開始水溶液周波数に関するインピーダンス曲線または推定インピーダンス曲線が、前記Ｘ軸と交差して、前記高開始水溶液周波数における前記インピーダンスＡの実数部を得るステップと、
２． 前記ｎ１セットにおける各前記インピーダンスＡ用に前記ステップ（ｄ）（１）を繰り返すステップと、
によって決定するステップと、
ｅ． 開始抵抗（StaＲSta.n1）を決定するステップであって、
１． 前記ＡインピーダンスナイキストプロットのＸ軸上のゼロ点と、前記Ａインピーダンスナイキストプロットの前記Ｘ軸上の点との間の距離を測定するステップであって、前記Ａインピーダンスナイキストプロットにおいて、低開始抵抗周波数に関するインピーダンス曲線または推定インピーダンス曲線が、前記Ｘ軸と交差して、前記低開始抵抗周波数における前記インピーダンスＡの実数部を得るステップと、
２． 前記ｎ１セットにおける各前記インピーダンスＡ用に前記ステップ（ｅ）（１）を繰り返すステップと、
によって決定するステップと、
ｆ． Ｔ１の所定の期間にわたって、三角形、切頭三角形または台形方式でＶ１の所定のＤＣ電圧を印加するように直流可変発電機３８に命令するステップであって、コンピュータ４０と通信し、かつカソード３０およびアノード１８に接続された直流測定装置４２が、前記所定のＤＣ電圧を測定するために用いられ、前記Ｖ１の所定のＤＣ電圧が、０．１ミリボルト〜１０ボルトにわたり、前記Ｔ１の所定の期間が、半時間〜１００時間にわたるステップと、
ｇ． 交流可変発電機４４によって供給されるＡＣ電力の前記所定の周波数において、前記所定の期間のそれぞれの終わりにインピーダンスＢを測定するようにインピーダンス測定装置４６に命令して、前記インピーダンスＢのｎ２の前記セットを生成するステップと、
ｈ． 前記ｎ２セットにおける各前記インピーダンスＢ用にＢインピーダンスナイキストプロットを生成するステップと、
ｉ． 三角形、切頭三角形または台形水溶液抵抗（TraＲsol.n2）を決定するステップであって、
１． 前記ＢインピーダンスナイキストプロットのＸ軸上のゼロ点と、前記Ｂインピーダンスナイキストプロットの前記Ｘ軸上の点との間の距離を測定するステップであって、前記Ｂインピーダンスナイキストプロットにおいて、高三角形、切頭三角形または台形水溶液周波数に関するインピーダンス曲線または推定インピーダンス曲線が、前記Ｘ軸と交差して、前記高三角形、切頭三角形または台形水溶液周波数における前記インピーダンスＢの実数部を得るステップと、
２． 前記ｎ２セットにおける各前記インピーダンスＢ用に前記ステップ（ｉ）（１）を繰り返すステップと、
によって決定するステップと、
ｊ． 三角形、切頭三角形または台形抵抗（TraＲTra.n2）を決定するステップであって、
１． 前記ＢインピーダンスナイキストプロットのＸ軸上のゼロ点と、前記Ｂインピーダンスナイキストプロットの前記Ｘ軸上の点との間の距離を測定するステップであって、前記Ｂインピーダンスナイキストプロットにおいて、低三角形、切頭三角形または台形抵抗周波数に関するインピーダンス曲線または推定インピーダンス曲線が、前記Ｘ軸と交差して、前記低三角形、切頭三角形または台形抵抗周波数における前記インピーダンスＢの実数部を得るステップと、
２． 前記ｎ２セットにおける各前記インピーダンスＢ用に前記ステップ（ｊ）（１）を繰り返すステップと、
によって決定するステップと、
ｋ． 前記Ｔ１の所定の期間のそれぞれの間におけるＴ２の所定の回復期間に、アノードコーティング２０およびカソードコーティング３２の前記一部を暴露するステップと、
ｌ． 前記交流可変発電機４４によって供給されるＡＣ電力の前記所定の周波数において、前記Ｔ２の所定の回復期間のそれぞれの終わりにインピーダンスＣを測定するようにインピーダンス測定装置４６に命令して、前記インピーダンスＣのｎ３セットを生成するステップと、
ｍ． 前記ｎ３セットにおける各前記インピーダンスＣ用にＣインピーダンスナイキストプロットを生成するステップと、
ｎ． 回復水溶液抵抗（RecＲsol.n3）を決定するステップであって、
１． 前記ＣインピーダンスナイキストプロットのＸ軸上のゼロ点と、前記Ｃインピーダンスナイキストプロットの前記Ｘ軸上の点との間の距離を測定するステップであって、前記Ｃインピーダンスナイキストプロットにおける高回復水溶液周波数に関するインピーダンス曲線または推定インピーダンス曲線が、前記Ｘ軸と交差して、前記高回復水溶液周波数における前記インピーダンスＣの実数部を得るためにするステップと、
２． 前記ｎ３セットにおける各前記インピーダンスＣ用に前記ステップ（ｎ）（１）を繰り返すステップと、
によって決定するステップと、
ｏ． 回復抵抗（RecＲRec.n3）を決定するステップであって、
１． 前記ＣインピーダンスナイキストプロットのＸ軸上のゼロ点と、前記Ｃインピーダンスナイキストプロットの前記Ｘ軸上の点との間の距離を測定するステップであって、前記Ｃインピーダンスナイキストプロットにおいて、低回復抵抗周波数に関するインピーダンス曲線または推定インピーダンス曲線が、前記Ｘ軸と交差して、前記低回復抵抗周波数における前記インピーダンスＣの実数部を得るためにするステップと、
２． 前記ｎ３セットにおける各前記インピーダンスＣ用に前記ステップ（ｏ）（１）を繰り返すステップと、
によって決定するステップと、
ｐ． 以下の式、すなわち、
Ｒperf＝［ΣStaｆn1（StaＲSta.n1−StaＲSol.n1）］／ｎ１＋［ΣTraｆn2（TraＲTra.n2−TraＲSol.n2）］／ｎ２＋［ΣRecｆn3（RecＲRec.n3−RecＲSol.n3）］／ｎ３（ここで、ｎ１、ｎ２、ｎ３およびｎ３が、１〜１００にわたり、Staｆn1、Traｆn2、およびRecｆn3が、０．００００００１〜１にわたる）を用いることによって、前記アノードおよび前記カソードペアの耐食性能（Ｒperf）を計算するステップと、
ｑ． コンピュータ４０に、コンピュータモニタ５２に対して
（ｑ１） 耐食性能（Ｒperf）を表示するように命令させ、
（ｑ２） 耐食性能（Ｒperf）を印刷するようにプリンター５４に対して命令させ、
（ｑ３） 耐食性能（Ｒperf）を遠隔コンピュータ５６または遠隔データベースに転送させる、または
（ｑ４） それらの組み合わせをさせるステップと、
である。
本発明のプロセスは、図８に示すチャンバなどの多数のチャンバを用いて同様の条件および試験計画の下でコーティングを試験することによって、一タイプのコーティング対別のタイプのコーティングの耐食性を比較するために用いることができる。異なるタイプのカソードコーティングを自身に塗布したカソード、および異なるタイプのカソードコーティングを自身に塗布した前記アノードを比較して、一タイプのカソードコーティング対もう一方のタイプのカソードコーティングの剥離抵抗を評価することができる。ペアになったカソードおよびアノードの各セットが、それら自体に同一のコーティングを塗布することになることを理解されたい。同時に、異なるタイプのアノードコーティングを自身に塗布したアノードは、一タイプのアノードコーティング対もう一方のタイプのアノードコーティングの耐食性を評価するために比較することができる。
本発明の腐食試験方法からの腐食データ
コーティングＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｆ、Ｇ、ＨおよびＩとして指定された８つのＥコーティングシステムが、クーポン上に塗布されて硬化される。標準的なアノードおよびカソード欠陥をそれぞれ設けるために、かかるクーポンのコーティング面に、直径３００ミクロンの６つの穴があけられる。穴のそれぞれは、コーティングの厚さを貫通し、金属／コーティングの界面で停止する。標準的なアノードおよびカソード欠陥は、同一である。
腐食試験評価装置は、開始期間（ＤＣボルト＝０）の１２時間中におけるＡＣインピーダンス測定の５セットと、後続する４つの所定の期間であって、各期間が、０．５ボルトから始まって１ボルト、２ボルトおよび３ボルトと続く三角形、切頭三角形または台形方式の電圧において２時間続く４つの所定の期間と、を含む２６時間の試験計画に基づく。１セットのＡＣインピーダンス測定が、各所定の期間の終わりに実行される。１．５時間の回復期間が、各所定の期間の間に用いられる。１セットのＡＣインピーダンス測定が、各回復期間の終わりに行われる。コーティングの耐食性能は、次の式を用いることによって計算される。
Ｒperf＝［ΣStaｆn1（StaＲSta.n1−StaＲSol.n1）］／ｎ１＋［ΣTraｆn2（TraＲTra.n2−TraＲSol.n2）］／ｎ２＋［ΣRecｆn3（RecＲRec.n3−RecＲSol.n3）］／ｎ３
ここで、ｎ１は５であり、ｎ２は４であり、ｎ３は４であり、Staｆn1、Traｆn2、およびRecｆn3は、全て１に等しい。
前述のStaＲSta.n1、TraＲStp.n2およびRecＲRec.n3は、それぞれの期間に得られたそれぞれのＡＣインピーダンス測定値のそれぞれから、１０-2ＨｚにおけるＡＣインピーダンスの実数部によって決定される。StaＲSol.n1、TraＲSol.n2およびRecＲSol.n3は、それぞれの期間に得られたそれぞれのＡＣインピーダンス測定値のそれぞれから、１０００００ＨｚにおけるＡＣインピーダンスの実数部によって決定される。下記は、前述の要素を測定する際に用いられた様々な要素のさらなる説明を提供する。
本発明の方法によって得られた（コーティングＨ用の）典型的なＡＣインピーダンスデータは、図１０で説明することができる。インピーダンスデータは、１０００００Ｈｚ〜１０-2Ｈｚの周波数走査を用いて得られる。このプロットは、負の虚数部をＹ軸とし、実数部をＸ軸としたナイキストプロットと呼ばれる。このプロットの欠点は、周波数がプロットにおいて明示的に表現されないということである。前に注意したように、インピーダンスが周波数依存性であるので、周波数が変更された場合には、インピーダンスが変更される。様々な周波数（通常は１０００００Ｈｚ〜１０-2Ｈｚ）におけるインピーダンスデータによって、抵抗成分およびキャパシタンス成分をそれぞれ分離し取得することができる。例えば、図１１として拡大されている図１０のはるか左側において、開始期間における水溶液抵抗StaＲSol.2が、１０００００Ｈｚにおけるインピーダンスの実数部を選択するによって取得可能である。図１３として拡大された図１０のはるか右側において、開始抵抗StaＲSta.2が、１０-2Ｈｚにおけるインピーダンスの実数部を選択するによって取得可能である。（StaＲSta.2−StaＲSol.2）の値がまた図１０に示されているが、これは、試験されるコーティングの耐食性を計算するために用いることができる。
腐食速度がどれくらいの速さで加速されるか、およびこの腐食速度がどのメカニズムで促進されるかを含む、方法の加速係数は、Ｔ１の所定の期間に印加されるＤＣ電圧波形の形状および期間によって決定される。加速係数は、総検出エリア、試験用電解液の導電率、および設置される試験用電気化学電池などの他の条件が同じに保たれた場合に、Ｔ１の所定の期間の合計時間にわたって統合された、Ｔ１の所定の期間に印加された電圧の総量によって定量化することができる。試験の同じ合計期間にわたって、Ｔ１の期間に用いられる異なるＤＣ電圧波形は、異なる加速係数を提供することになろう。例えば、Ｔ１の所定の期間の同じ合計時間およびＤＣ電圧の同じピークに対して、台形ＤＣ電圧波形を備えた試験プロトコルは、三角形ＤＣ電圧波形プロトコルより高い加速係数を有することになろう。より低い加速係数を備えた試験プロトコルは、単層プライマーコーティングまたは変換コーティングなどの、より少ない腐食防止性能を備えたコーティングシステムを試験するために選択することができる。他方で、より高い加速係数試験プロトコルは、多層コーティングシステムなどの、高い腐食防止性能を備えたプレミアムコーティングシステムを試験するために用いることができる。異なる加速係数を備えた異なる試験プロトコルによって試験される同じコーティンググループに対して、同じ順位付け結果を取得できることが予想される。しかしながら、異なる加速係数を備えたこれらの試験プロトコルの感度は、異なることになろう。換言すれば、異なる試験プロトコルによって得られる結果の絶対的な耐食性は異なるであろうが、コーティングの相対的な順位付けは、同じであるはずである。したがって、Ｔ１の所定の期間に三角形ＤＣ電圧を用いる前述の試験において得られた絶対的なコーティング耐食性が、台形ＤＣ電圧を用いて得られたコーティング耐食性と異なるであろうが、前述の試験において得られたコーティングの相対的な順位付けは、同様であろうことが予想される。異なる加速係数を備えた、より具体的にはＴ１の所定の期間に用いられる異なるＤＣ電圧波形を備えた試験プロトコルを設計する主な目的は、異なる腐食性能を備えたあるコーティングシステムを試験するための最適化された試験感度を提供することである。

Claims (16)

  1. （ｉ） 電解液を内部に保持するためのチャンバと、
    （ｉｉ） アノードの表面上に塗布されたアノードコーティングの耐食性を試験するために前記チャンバに位置するアノードホルダであって、前記アノードが前記アノードホルダに密閉可能に配置された場合に、前記アノードコーティングの一部が前記電解液に暴露されるようにし、前記アノードコーティングの前記一部がその上にアノード欠陥を有するアノードホルダと、
    （ｉｉｉ） カソードの表面上に塗布されたカソードコーティングの耐食性を試験するために前記チャンバに位置するカソードホルダであって、前記カソードが前記カソードホルダに密閉可能に配置された場合に、前記カソードコーティングの一部が前記電解液に暴露されるようにし、前記カソードコーティングの前記一部がその上にカソード欠陥を有するカソードホルダと、
    （ｉｉｉ） 所望の期間にわたって前記カソード、前記電解液および前記アノードの両端に所望のＤＣ電圧を印加するための、前記カソードおよび前記アノードに接続するＤＣ出力リードを備えた直流可変発電機と、
    （ｉｖ） 前記カソード、前記電解液および前記アノードの両端にわたるＤＣ電圧を測定するための直流測定装置と、
    （ｖ） 所望の期間にわたって前記カソード、前記電解液および前記アノードの両端にわたり可変周波数で所望のＡＣ電圧を印加するための、前記カソードおよびアノードに接続するＡＣ出力リードを備えた交流可変発電機と、
    （ｖｉ） 前記カソード、前記電解液および前記アノードの両端にわたるインピーダンスを測定するためのインピーダンス測定装置と、
    （ｖｉｉ） 前記直流可変発電機、前記直流測定装置、前記交流可変発電機および前記インピーダンス測定装置と通信するコンピュータに位置するコンピュータ使用可能記憶媒体であって、コンピュータ可読プログラムコード手段が、前記コンピュータ使用可能記憶媒体に常駐し、前記コンピュータ可読プログラムコード手段が、
    （ａ） 前記アノードコーティングおよび前記カソードコーティングの前記一部を開始期間へと、前記コンピュータに暴露させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段と、
    （ｂ） 前記開始期間中に所定の間隔でインピーダンスＡを測定するように、前記インピーダンス測定装置に対して前記コンピュータに命令させて、１０〜５０ｍＶにわたる振幅を備えた、前記交流可変発電機によって供給されるＡＣ電力の１０００００〜１０-6Ｈｚにわたる所定の周波数で測定される前記ＡＣインピーダンスＡのｎ１セットを生成するコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段と、
    （ｃ） 前記ｎ１セットにおける各前記インピーダンスＡ用のＡインピーダンスナイキストプロットを前記コンピュータに生成させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段と、
    （ｄ） 開始水溶液抵抗（StaＲsol.n1）を前記コンピュータに決定させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段であって、
    １． 前記ＡインピーダンスナイキストプロットのＸ軸上のゼロ点と、前記Ａインピーダンスナイキストプロットの前記Ｘ軸上の点との間の距離を測定するステップであって、前記Ａインピーダンスナイキストプロットにおいて、高開始水溶液周波数に関するインピーダンス曲線または推定インピーダンス曲線が、前記Ｘ軸と交差して、前記高開始水溶液周波数における前記インピーダンスＡの実数部を得るステップと、
    ２． 前記ｎ１セットにおける各前記インピーダンスＡ用に前記ステップ（ｄ）（１）を繰り返すステップと、
    によって決定させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段と、
    （ｅ） 開始抵抗（StaＲSta.n1）を前記コンピュータに決定させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段であって、
    １． 前記ＡインピーダンスナイキストプロットのＸ軸上のゼロ点と、前記Ａインピーダンスナイキストプロットの前記Ｘ軸上の点との間の距離を測定するステップであって、前記Ａインピーダンスナイキストプロットにおいて、低開始抵抗周波数に関するインピーダンス曲線または推定インピーダンス曲線が、前記Ｘ軸と交差して、前記低開始抵抗周波数における前記インピーダンスＡの実数部を得るステップと、
    ２． 前記ｎ１セットにおける各前記インピーダンスＡ用に前記ステップ（ｅ）（１）を繰り返すステップと、
    によって決定させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段と、
    （ｆ） Ｔ１の所定の期間にわたって、三角形、切頭三角形または台形方式でＶ１の所定のＤＣ電圧を印加するように前記直流可変発電機に対して前記コンピュータに命令させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段であって、前記コンピュータと通信し、かつ前記カソードおよびアノードに接続された前記直流測定装置が、前記所定のＤＣ電圧を測定するために用いられ、前記Ｖ１の所定のＤＣ電圧が、０．１ミリボルト〜１０ボルトにわたり、前記Ｔ１の所定の期間が、半時間〜１００時間にわたる手段と、
    （ｇ） 前記交流可変発電機によって供給されるＡＣ電力の前記所定の周波数において前記所定の期間のそれぞれの終わりにインピーダンスＢを測定するように前記インピーダンス測定装置に対して前記コンピュータに命令させて、前記インピーダンスＢのｎ２セットを生成するコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段と、
    （ｈ） 前記ｎ２セットにおける各前記インピーダンスＢ用にＢインピーダンスナイキストプロットを前記コンピュータに生成させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段と、
    （ｉ） 三角形、切頭三角形または台形水溶液抵抗（TraＲsol.n2）を前記コンピュータに決定させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段であって、
    １． 前記ＢインピーダンスナイキストプロットのＸ軸上のゼロ点と、前記Ｂインピーダンスナイキストプロットの前記Ｘ軸上の点との間の距離を測定するステップであって、前記Ｂインピーダンスナイキストプロットにおいて、高三角形、切頭三角形または台形水溶液周波数に関するインピーダンス曲線または推定インピーダンス曲線が、前記Ｘ軸と交差して、前記高三角形、切頭三角形または台形水溶液周波数における前記インピーダンスＢの実数部を得るステップと、
    ２． 前記ｎ２セットにおける各前記インピーダンスＢ用に前記ステップ（ｉ）（１）を繰り返すステップと、
    によって決定させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段と、
    （ｊ） 三角形、切頭三角形または台形抵抗（TraＲTra.n2）を前記コンピュータに決定させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段であって、
    １． 前記ＢインピーダンスナイキストプロットのＸ軸上のゼロ点と、前記Ｂインピーダンスナイキストプロットの前記Ｘ軸上の点との間の距離を測定するステップであって、前記Ｂインピーダンスナイキストプロットにおいて、低三角形、切頭三角形または台形抵抗周波数に関するインピーダンス曲線または推定インピーダンス曲線が、前記Ｘ軸と交差して、前記低三角形、切頭三角形または台形抵抗周波数における前記インピーダンスＢの実数部を得るステップと、
    ２． 前記ｎ２セットにおける各前記インピーダンスＢ用に前記ステップ（ｊ）（１）を繰り返すステップと、
    によって決定させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段と、
    （ｋ） 前記アノードコーティングおよび前記カソードコーティングの前記一部を、前記Ｔ１の所定の期間のそれぞれの間におけるＴ２の所定の回復期間へと、前記コンピュータに暴露させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段と、
    （ｌ） 前記交流可変発電機によって供給されるＡＣ電力の前記所定の周波数において、前記Ｔ２の所定の回復期間のそれぞれの終わりにインピーダンスＣを測定するように、前記インピーダンス測定装置に対して前記コンピュータに命令させて、前記インピーダンスＣのｎ３セットを生成するコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段と、
    （ｍ） 前記ｎ３セットにおける各前記インピーダンスＣ用にＣインピーダンスナイキストプロットを前記コンピュータに生成させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段と、
    （ｎ） 回復水溶液抵抗（RecＲsol.n3）を前記コンピュータに決定させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段であって、
    １． 前記ＣインピーダンスナイキストプロットのＸ軸上のゼロ点と、前記Ｃインピーダンスナイキストプロットの前記Ｘ軸上の点との間の距離を測定するステップであって、前記Ｃインピーダンスナイキストプロットにおいて、高回復水溶液周波数に関するインピーダンス曲線または推定インピーダンス曲線が、前記Ｘ軸と交差して、前記高回復水溶液周波数における前記インピーダンスＣの実数部を得るステップと、
    ２． 前記ｎ３セットにおける各前記インピーダンスＣ用に前記ステップ（ｎ）（１）を繰り返すステップと、
    によって決定させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段と、
    （ｏ） 回復抵抗（RecＲRec.n3）を前記コンピュータに決定させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段であって、
    １． 前記ＣインピーダンスナイキストプロットのＸ軸上のゼロ点と、前記Ｃインピーダンスナイキストプロットの前記Ｘ軸上の点との間の距離を測定するステップであって、前記Ｃインピーダンスナイキストプロットにおいて、低回復抵抗周波数に関するインピーダンス曲線または推定インピーダンス曲線が、前記Ｘ軸と交差して、前記低回復抵抗周波数における前記インピーダンスＣの実数部を得るステップと、
    ２． 前記ｎ３セットにおける各前記インピーダンスＣ用に前記ステップ（ｏ）（１）を繰り返すステップと、
    によって決定させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段と、
    （ｐ） 以下の式、
    Ｒperf＝［ΣStaｆn1（StaＲSta.n1−StaＲSol.n1）］／ｎ１＋［ΣTraｆn2（TraＲTra.n2−TraＲSol.n2）］／ｎ２＋［ΣRecｆn3（RecＲRec.n3−RecＲSol.n3）］／ｎ３（ここで、ｎ１、ｎ２、ｎ３およびｎ３は、１〜１００にわたり、Staｆn1、Traｆn2およびRecｆn3は、０．００００００１〜１にわたる）を用いることによって、前記アノードおよび前記カソードペアの耐食性能（Ｒperf）を前記コンピュータに計算させるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段と、
    （ｑ） コンピュータに、
    （ｑ１） 前記耐食性能（Ｒperf）を表示するようにコンピュータモニタに対して命令させ、
    （ｑ２） 前記耐食性能（Ｒperf）を印刷するようにプリンターに対して命令させ、
    （ｑ３） 前記耐食性能（Ｒperf）を遠隔コンピュータまたは遠隔データベースに転送させる、または
    （ｑ４） それらの組み合わせをさせるコンピュータ可読プログラムコード装置を構成するための手段と、を含むコンピュータ使用可能記憶媒体と、
    を含む耐食性評価装置。
  2. 前記カソードおよび前記アノードが鋼で作製される、請求項１に記載の耐食性評価装置。
  3. 前記アノードコーティングおよび前記カソードコーティングが、自動車ＯＥＭ塗料、自動車塗換塗料、船用塗料、航空機用塗料、建築用塗料、工業用塗料、ゴム引きコーティング、ポリテトラフルオロエチレンコーティングまたはジンクリッチプライマーを含む多層コーティング成分に由来する、請求項１に記載の耐食性評価装置。
  4. 前記チャンバが、前記電解液の温度を０．５℃〜９９．５℃にわたる所望の温度に維持するために熱ジャケットによって囲まれる、請求項１に記載の耐食性評価装置。
  5. 前記チャンバの２つ以上が、前記チャンバのそれぞれにおける前記電解液の温度を０．５℃〜９９．５℃にわたる所望の温度に維持するために熱ジャケットによって囲まれる、請求項１に記載の耐食性評価装置。
  6. 前記アノードコーティングが、前記カソードコーティングと同一である、請求項１に記載の耐食性評価装置。
  7. 前記アノード欠陥が、前記カソード欠陥と同一である、請求項１または６に記載の耐食性評価装置。
  8. 前記アノード欠陥が、前記アノードの前記下にある表面を前記電解液に暴露する、前記コーティングに配置された複数の円形開口部を含む、請求項１または６に記載の耐食性評価装置。
  9. 前記カソード欠陥が、前記カソードの前記下にある表面を前記電解液に暴露する、前記コーティングに配置された複数の円形開口部を含む、請求項１または６に記載の耐食性評価装置。
  10. 前記カソードまたはアノード欠陥が、５マイクロメートル〜５ミリメートルの範囲の直径をそれぞれ有する円形開口部を含み、各前記円形開口部が、前記円形開口部の直径の１０〜２０００倍だけ互いに均一に分離される、請求項９に記載の耐食性評価装置。
  11. 前記カソードまたはアノード欠陥が、前記カソードまたはアノードの平方センチメートル当たり、１〜１００の範囲の前記円形開口部を含み、前記円形開口部が互いに均一に分離され、前記円形開口部が、５マイクロメートル〜５ミリメートルの範囲における直径を有する、請求項９に記載の耐食性評価装置。
  12. 前記電解液が、
    （ａ） 水溶液１００重量部に基づいて３重量部の濃度で塩化ナトリウムを含む水溶液と、
    （ｂ） 酸性雨をシミュレートした水溶液と、
    （ｃ） 腐食性化学水溶液と、
    を含む、請求項１に記載の耐食性評価装置。
  13. 前記アノードホルダおよび前記カソードホルダが、それぞれ逆「Ｙ」の脚部を形成して、使用中に電解液に発生される任意のガス、またはコーティングされたクーポンの表面に設置中に付着した気泡が前記チャンバから容易に逃れられるようにする、請求項１に記載の耐食性評価装置。
  14. 前記アノードホルダおよび前記カソードホルダが、前記チャンバの反対端部に配置されて、使用中に発生された任意のガスが前記チャンバから容易に逃れられるようにする、請求項１に記載の耐食性評価装置。
  15. 前記開始期間が、半時間〜１０００時間にわたる、請求項１に記載の耐食性評価装置。
  16. 前記所定の間隔が、半時間〜１０時間にわたる、請求項１に記載の耐食性評価装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105301294A (zh) * 2015-09-24 2016-02-03 苏州市铂瑞工业材料科技有限公司 一种钛阳极寿命测试夹具
JP2022001856A (ja) * 2020-06-22 2022-01-06 マツダ株式会社 傷の処理方法及び処理装置、並びに、被覆金属材の耐食性試験方法及び耐食性試験装置
JP2022001857A (ja) * 2020-06-22 2022-01-06 マツダ株式会社 計測方法及び計測装置、並びに、被覆金属材の耐食性試験方法及び耐食性試験装置
JP2022001858A (ja) * 2020-06-22 2022-01-06 マツダ株式会社 計測方法及び計測装置、並びに、被覆金属材の耐食性試験方法及び耐食性試験装置

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015019634A1 (ja) * 2013-08-07 2015-02-12 三菱電機株式会社 防食性能劣化検知センサー、給湯暖房システムおよび設備機器
JP2015066000A (ja) * 2013-09-26 2015-04-13 ソニー株式会社 計測装置および計測方法、ならびに電子機器
US11519844B2 (en) * 2017-08-04 2022-12-06 Mazda Motor Corporation Corrosion resistance test method and corrosion resistance test apparatus for coated metal material
CN109580722B (zh) * 2018-12-25 2021-07-06 国网陕西省电力公司电力科学研究院 一种基于交流导纳法的接地网腐蚀监测方法和装置
CN114486714B (zh) * 2022-01-19 2023-11-10 杭州新坐标科技股份有限公司 一种燃料电池金属双极板的梯形电位加速测试方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3520788A (en) * 1951-01-28 1970-07-14 Hans Werner Paehr Process for the extension of the effective surface of aluminium electrodes or foils for electrolytic capacitors
US4297184A (en) * 1980-02-19 1981-10-27 United Chemi-Con, Inc. Method of etching aluminum
JPS60200153A (ja) * 1984-03-23 1985-10-09 Toshiba Corp 金属腐食測定装置
JPH02122248A (ja) * 1988-11-01 1990-05-09 Shiro Haruyama 塗装金属部材の塗膜劣化度検出方法
JPH1044636A (ja) * 1996-08-05 1998-02-17 Fuji Photo Film Co Ltd 平版印刷版用アルミニウム支持体の粗面化処理方法
JP2001038288A (ja) * 1999-08-02 2001-02-13 Nisshin Steel Co Ltd 非粘着性、塗膜密着性に優れた塗装ステンレス鋼板及びその製造方法
WO2003029802A1 (en) * 2001-09-28 2003-04-10 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Oil deterioration sensor
WO2010078548A1 (en) * 2009-01-02 2010-07-08 E. I. Du Pont De Nemours And Company Corrosion resistance evaluator

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6383451B1 (en) * 1999-09-09 2002-05-07 Korea Gas Corporation Electric resistance sensor for measuring corrosion rate
WO2002039102A1 (en) * 2000-11-09 2002-05-16 British Nuclear Fuels Plc Monitoring of corrosion induced loss of material by means of a plurality of electrical resistance measurements (field signature method, electrical resistance tomography)
GB0222656D0 (en) * 2002-10-01 2002-11-06 Bae Systems Plc Corrosion sensing microsensors
CN1570591A (zh) * 2004-05-09 2005-01-26 湖南大学 一种有机涂层防护性能测试加速方法
US20100155262A1 (en) * 2008-12-18 2010-06-24 Yepez Omar J Apparatus and method to measure electrochemical impedance
US8723535B2 (en) * 2009-01-02 2014-05-13 Axalta Coating Systems Ip Co., Llc Process for evaluating corrosion resistance of coating
CN101634623B (zh) * 2009-07-29 2012-04-18 北京化工大学 一种在役涂层耐蚀性能快速评价的方法及系统
CN101792922B (zh) * 2010-04-12 2011-12-21 北京航空航天大学 一种缓蚀封闭液以及用其对含铜铝合金阳极氧化膜进行封闭的方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3520788A (en) * 1951-01-28 1970-07-14 Hans Werner Paehr Process for the extension of the effective surface of aluminium electrodes or foils for electrolytic capacitors
US4297184A (en) * 1980-02-19 1981-10-27 United Chemi-Con, Inc. Method of etching aluminum
JPS60200153A (ja) * 1984-03-23 1985-10-09 Toshiba Corp 金属腐食測定装置
JPH02122248A (ja) * 1988-11-01 1990-05-09 Shiro Haruyama 塗装金属部材の塗膜劣化度検出方法
JPH1044636A (ja) * 1996-08-05 1998-02-17 Fuji Photo Film Co Ltd 平版印刷版用アルミニウム支持体の粗面化処理方法
JP2001038288A (ja) * 1999-08-02 2001-02-13 Nisshin Steel Co Ltd 非粘着性、塗膜密着性に優れた塗装ステンレス鋼板及びその製造方法
WO2003029802A1 (en) * 2001-09-28 2003-04-10 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Oil deterioration sensor
WO2010078548A1 (en) * 2009-01-02 2010-07-08 E. I. Du Pont De Nemours And Company Corrosion resistance evaluator

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105301294A (zh) * 2015-09-24 2016-02-03 苏州市铂瑞工业材料科技有限公司 一种钛阳极寿命测试夹具
JP2022001856A (ja) * 2020-06-22 2022-01-06 マツダ株式会社 傷の処理方法及び処理装置、並びに、被覆金属材の耐食性試験方法及び耐食性試験装置
JP2022001857A (ja) * 2020-06-22 2022-01-06 マツダ株式会社 計測方法及び計測装置、並びに、被覆金属材の耐食性試験方法及び耐食性試験装置
JP2022001858A (ja) * 2020-06-22 2022-01-06 マツダ株式会社 計測方法及び計測装置、並びに、被覆金属材の耐食性試験方法及び耐食性試験装置
CN113899680A (zh) * 2020-06-22 2022-01-07 马自达汽车株式会社 伤痕的处理方法及装置、以及耐腐蚀性试验方法及装置

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