JP2016038355A - Test method and test device - Google Patents

Test method and test device Download PDF

Info

Publication number
JP2016038355A
JP2016038355A JP2014163595A JP2014163595A JP2016038355A JP 2016038355 A JP2016038355 A JP 2016038355A JP 2014163595 A JP2014163595 A JP 2014163595A JP 2014163595 A JP2014163595 A JP 2014163595A JP 2016038355 A JP2016038355 A JP 2016038355A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aqueous solution
metal material
metal
test
concentration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014163595A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
貴志 三輪
Takashi Miwa
貴志 三輪
憲宏 藤本
Norihiro Fujimoto
憲宏 藤本
幸俊 竹下
Yukitoshi Takeshita
幸俊 竹下
東 康弘
Yasuhiro Azuma
康弘 東
孝 澤田
Takashi Sawada
孝 澤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2014163595A priority Critical patent/JP2016038355A/en
Publication of JP2016038355A publication Critical patent/JP2016038355A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a test method and test device for testing a metallic material used in the atmosphere.SOLUTION: A test device 10 measures a current when a metallic material to be tested is electrically decomposed at a certain voltage in an aqueous solution. By stopping the electrolysis when reduction in current beyond a defined value has been measured, aqueous solution 101 is produced in which the metal ion concentration of the metallic material is adjusted to a concentration at which hydroxide of the metallic material occurs. When an electrochemical test of the metallic material is performed, the test device 10 bubbles gas containing air or oxygen in the produced aqueous solution.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、試験方法および試験装置に関する。   The present invention relates to a test method and a test apparatus.

従来、金属材料は腐食して強度や機能が低下・消失するため、使用する際には様々な試験が行われ、金属材料の腐食試験として、実環境を模擬した条件下に材料を設置し、既定の時間経過後に腐食量や物性の評価を行う方法がある。   Conventionally, metal materials are corroded and their strength and function are reduced / disappeared, so various tests are performed when they are used, and as a corrosion test for metal materials, the materials are installed under conditions simulating the actual environment, There is a method of evaluating the amount of corrosion and physical properties after a predetermined time.

例えば、実環境を模擬した条件下に材料を設置して腐食量や物性の評価を行う方法として、塩水噴霧試験(例えば、非特許文献1)や複合サイクル試験(例えば、非特許文献2)のように塩分の飛来する地域の環境を模擬した試験が行われ、規定の時間経過後に腐食量や残存強度・機能等を確認する試験が知られている。   For example, as a method for evaluating the amount of corrosion and physical properties by installing a material under conditions simulating a real environment, a salt spray test (for example, Non-Patent Document 1) and a combined cycle test (for example, Non-Patent Document 2) As described above, a test simulating the environment of the area where salt comes in is performed, and a test for confirming the corrosion amount, residual strength, function, etc. after a lapse of a specified time is known.

また、金属材料の腐食試験として、試験対象の金属を様々な水溶液に浸漬し、対象金属の電気化学的な測定を行う方法も知られている。このような電気化学測定を行い、金属材料の電気化学的な特性や腐食メカニズムを詳細に明らかにすることで金属材料の信頼性の確認・向上や新たな金属材料の開発に貢献している。例えば、金属材料の電気化学測定方法として、試験対象の金属と照合電極を様々な水溶液に浸漬し、対象金属の標準電極電位や分極曲線、腐食電位・腐食電流密度等が測定・算出する方法が知られている。   In addition, as a corrosion test for metal materials, a method is also known in which a metal to be tested is immersed in various aqueous solutions and electrochemical measurement of the target metal is performed. By conducting such electrochemical measurements and clarifying the electrochemical characteristics and corrosion mechanism of metal materials in detail, we are contributing to the confirmation and improvement of the reliability of metal materials and the development of new metal materials. For example, as a method for electrochemical measurement of metal materials, there is a method in which the metal to be tested and a reference electrode are immersed in various aqueous solutions, and the standard electrode potential, polarization curve, corrosion potential / corrosion current density, etc. of the target metal are measured and calculated. Are known.

JIS Z 2371「塩水噴霧試験方法」JIS Z 2371 “Salt spray test method” JIS H 8502「めっきの耐食性試験方法」JIS H 8502 “Plating corrosion resistance test method” 「防錆技術学校教科書 基礎課程」、一般社団法人日本防錆技術協会、p.48-49"Rust Prevention Technology School Textbook Basic Course", Japan Association of Rust Prevention Technology, p.48-49

しかしながら、上記した対象金属を電気化学的に測定する技術では、水溶液中で測定を行うために大気中での腐食と異なる挙動を示し、実環境を反映した結果が得られないという問題があった。つまり、従来の電気化学的試験では、水溶液中で行うため、大気中での実際の腐食とは異なる点が多く、大気中で用いる金属材料の試験には適していない場合がある。例えば、大気腐食においても亜鉛を腐食させた場合、鉄と比較して腐食速度は経験的には1/10〜1/100であると言われている。しかし、鉄と亜鉛の電気化学測定を行い、腐食電流密度を算出すると亜鉛と鉄でそれほど大きな違いは生じない。   However, the above-mentioned technique for electrochemically measuring the target metal has a problem in that since the measurement is performed in an aqueous solution, the behavior differs from the corrosion in the atmosphere, and the result reflecting the actual environment cannot be obtained. . In other words, since the conventional electrochemical test is performed in an aqueous solution, there are many points different from actual corrosion in the air, and there are cases where it is not suitable for testing metal materials used in the air. For example, when zinc is corroded even in atmospheric corrosion, the corrosion rate is empirically said to be 1/10 to 1/100 compared to iron. However, when electrochemical measurements of iron and zinc are performed and the corrosion current density is calculated, there is no significant difference between zinc and iron.

このように電気化学測定の結果と大気中腐食の挙動との違いが生じる主な原因として、金属表面に薄い腐食被膜がすぐに形成されない点、金属表面直近の金属イオン濃度が金属の水酸化物を生じる濃度となっていない点、および、酸素が連続的に金属表面に供給されていない点が考えられる。例えば、大気中では亜鉛の表面にはすぐに水酸化亜鉛などの腐食生成物が生じるが、水溶液中では、溶液中での電気化学測定では亜鉛の腐食生成物は生成されない、もしくは、かなり長時間の試験を行わないと生じないため、電気化学測定の結果と大気中腐食の挙動との違いが生じる。   The main causes of the difference between the electrochemical measurement results and the atmospheric corrosion behavior are that a thin corrosion film is not immediately formed on the metal surface, and the metal ion concentration in the immediate vicinity of the metal surface is a metal hydroxide. It is conceivable that the concentration is not such that oxygen is not generated and oxygen is not continuously supplied to the metal surface. For example, in the atmosphere, corrosion products such as zinc hydroxide are immediately formed on the surface of zinc, but in aqueous solution, no corrosion product of zinc is produced by electrochemical measurement in solution, or for a considerably long time. Therefore, the difference between the result of electrochemical measurement and the behavior of atmospheric corrosion occurs.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の試験方法は、試験対象となる金属材料の金属イオン濃度が該金属材料の水酸化物を生じる濃度に調整された水溶液中において、空気または酸素を含む気体をバブリングしながら前記金属材料の電気化学的試験を行う試験ステップを含むことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the test method of the present invention is performed in an aqueous solution in which the metal ion concentration of a metal material to be tested is adjusted to a concentration that generates a hydroxide of the metal material. The method includes a test step of performing an electrochemical test of the metal material while bubbling a gas containing air or oxygen.

本発明によれば、大気中で用いる金属材料の試験に適した電気化学的試験を実施することができ、金属材料の使用前にその大気中での寿命等を推定することが容易となるという効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to perform an electrochemical test suitable for testing a metal material used in the atmosphere, and it is easy to estimate the lifetime in the atmosphere before using the metal material. There is an effect.

図1は、第一の実施の形態に係る試験装置の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a test apparatus according to the first embodiment. 図2は、亜鉛を電気分解し、金属イオンを水溶液中に溶出させる様子を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a state in which zinc is electrolyzed and metal ions are eluted in an aqueous solution. 図3は、亜鉛上に金属水酸化物が析出して被膜を生成する様子を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a state in which a metal hydroxide is deposited on zinc to form a film. 図4は、電気化学測定を行う様子を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which electrochemical measurement is performed. 図5は、金属粉末を高濃度に含む塗料で塗装した金属試験片を説明する図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a metal test piece coated with a paint containing a high concentration of metal powder. 図6は、電気分解する際の電流測定処理について説明する図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a current measurement process at the time of electrolysis. 図7は、第一の実施の形態に係る試験装置における制御部の構成を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of a control unit in the test apparatus according to the first embodiment. 図8は、第二の実施の形態に係る試験装置における制御部の構成を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of a control unit in the test apparatus according to the second embodiment.

以下に、本願に係る試験方法および試験装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本願に係る試験方法および試験装置が限定されるものではない。   Embodiments of a test method and a test apparatus according to the present application will be described below in detail with reference to the drawings. It should be noted that the test method and the test apparatus according to the present application are not limited by this embodiment.

[第一の実施の形態]
以下の本実施の形態では、金属の例として亜鉛を用いて説明するが、他の金属であっても適用可能である。特に、金属表面に耐食性の腐食生成物の被膜を形成する金属(例えばチタン、アルミニウム、ジルコニウム、アルミニウム、クロム、亜鉛、鉛)やそれらを含む合金であれば亜鉛以外の金属であっても本実施の形態では好適に用いられる。
[First embodiment]
In the following embodiment, description will be made using zinc as an example of the metal, but other metals can also be applied. In particular, if the metal (such as titanium, aluminum, zirconium, aluminum, chromium, zinc, lead) that forms a coating of corrosion-resistant corrosion products on the metal surface or an alloy containing them is used, even if it is a metal other than zinc It is suitably used in the form.

また、これらの金属を高濃度に含む複合材料であっても好適に用いられる。例えば、ジンクリッチペイントは亜鉛を高濃度に含む塗料であるが、電気化学的な犠牲防食効果により基材を腐食より守る塗料である。本実施の形態に係る試験方法は、ジンクリッチペイントにより塗装した鋼材の評価にも好適に用いられる。また、本実施の形態に係る試験方法で用いられる水溶液は、3%NaCl水溶液(ここで「%」は、「重量%」を指す)を用いて説明を行うが、他の水溶液を用いても本実施の形態に係る試験方法は適用可能である。例えば、海水や人工海水などを用いても本実施の形態に係る試験方法は好適に用いられる。   Moreover, even a composite material containing these metals in a high concentration is preferably used. For example, zinc rich paint is a paint containing zinc in a high concentration, but is a paint that protects a substrate from corrosion by an electrochemical sacrificial anticorrosive effect. The test method according to the present embodiment is also suitably used for evaluating steel materials coated with zinc rich paint. Further, the aqueous solution used in the test method according to the present embodiment will be described using a 3% NaCl aqueous solution (where “%” refers to “% by weight”), but other aqueous solutions may be used. The test method according to the present embodiment is applicable. For example, the test method according to the present embodiment is suitably used even when seawater or artificial seawater is used.

[試験装置の構成]
図1は、第一の実施の形態に係る試験装置10の構成を示す図である。図1に示す試験装置10は、測定部20、制御部30、バブラ40、亜鉛50、参照電極60、対極70、撹拌子80、スターラ90および水溶液101を有する。
[Configuration of test equipment]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a test apparatus 10 according to the first embodiment. The test apparatus 10 illustrated in FIG. 1 includes a measurement unit 20, a control unit 30, a bubbler 40, zinc 50, a reference electrode 60, a counter electrode 70, a stir bar 80, a stirrer 90, and an aqueous solution 101.

試験装置10は、試験対象となる金属材料の金属イオン濃度が該金属材料の水酸化物を生じる濃度に調整された水溶液中において、空気または酸素を含む気体をバブリングしながら金属材料の電気化学的試験を行うことができる装置である。   The test apparatus 10 performs electrochemical measurement of a metal material while bubbling a gas containing air or oxygen in an aqueous solution in which the metal ion concentration of the metal material to be tested is adjusted to a concentration that generates a hydroxide of the metal material. It is a device that can perform tests.

測定部20は、水溶液中で金属材料を一定の電圧で電気分解する際の電流を測定する。また、測定部20は、水溶液中で試験対象となる金属材料を一定の電流で電気分解する際の電圧を測定してもよい。測定部20は、例えば、ポテンショスタットやガルバノスタット等であり、一定の電圧を印加しながら電流を測定したり、一定の電流を流しながら電圧を測定したりする。また、測定部20は、測定した電流値または電圧値を制御部30に通知する。   The measurement part 20 measures the electric current at the time of electrolyzing a metal material with a fixed voltage in aqueous solution. Moreover, the measurement part 20 may measure the voltage at the time of electrolyzing the metal material used as test object in aqueous solution with a fixed electric current. The measurement unit 20 is, for example, a potentiostat or a galvanostat, and measures a current while applying a constant voltage, or measures a voltage while flowing a constant current. Further, the measurement unit 20 notifies the control unit 30 of the measured current value or voltage value.

制御部30は、測定部20によって電流が規定値以下に低下したと測定された場合に、電気分解を停止することで、金属イオン濃度が該金属材料の水酸化物を生じる濃度に調整された水溶液を作製する。例えば、制御部30は、パーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータであって、測定部20によって測定された電流が電気分解初期に測定された電流の1/3以下に低下したと測定されたところで電気分解を停止するプログラムが組み込まれている。   When the measurement unit 20 determines that the current has decreased below the specified value, the control unit 30 stops the electrolysis, so that the metal ion concentration is adjusted to a concentration that generates a hydroxide of the metal material. Make an aqueous solution. For example, the control unit 30 is a computer such as a personal computer or a workstation. When the current measured by the measurement unit 20 is measured to be reduced to 1/3 or less of the current measured at the beginning of electrolysis, A program to stop disassembly is incorporated.

なお、制御部30は、測定部20によって電圧が規定値以上に上昇したと測定された場合に、電気分解を停止するようにしてもよい。例えば、制御部30は、測定部20によって測定される電圧が電気分解初期に測定された電圧の3倍になったところで電気分解を停止して、自動的に水溶液101が作製するようにしてもよい。   Note that the control unit 30 may stop the electrolysis when the measurement unit 20 determines that the voltage has risen above a specified value. For example, the control unit 30 may stop the electrolysis when the voltage measured by the measuring unit 20 is three times the voltage measured in the initial stage of electrolysis, and automatically prepare the aqueous solution 101. Good.

バブラ40は、金属材料の電気化学的試験を行う際に、水溶液101中において、空気または酸素を含む気体をバブリングする。なお、バブリング条件の例としては、500mLの液量に対して100mL/min以上のガス流量で酸素を供給する。また、測定の際に溶液内の酸素が飽和溶解度値に達していることが望ましいので測定の少なくとも20分前からバブリングを行っておくことが望ましい。   The bubbler 40 bubbles a gas containing air or oxygen in the aqueous solution 101 when performing an electrochemical test of a metal material. As an example of bubbling conditions, oxygen is supplied at a gas flow rate of 100 mL / min or more with respect to a liquid volume of 500 mL. Moreover, since it is desirable that the oxygen in the solution has reached the saturation solubility value at the time of measurement, it is desirable to perform bubbling at least 20 minutes before the measurement.

亜鉛50は、試験対象となる金属材料である。また、亜鉛50は、アノード電極として作用し、対極70は、カソード電極として作用する。この際、亜鉛50と対極70との電位差が生じ、これにより、亜鉛50と対極70との間に、カップリング電流が流れる。また、参照電極60は、水溶液101中に浸漬されており、亜鉛50の電位を測る際に基準となる電極である。   Zinc 50 is a metal material to be tested. The zinc 50 acts as an anode electrode, and the counter electrode 70 acts as a cathode electrode. At this time, a potential difference is generated between the zinc 50 and the counter electrode 70, whereby a coupling current flows between the zinc 50 and the counter electrode 70. The reference electrode 60 is immersed in the aqueous solution 101 and serves as a reference electrode when measuring the potential of the zinc 50.

撹拌子80は、水溶液101の容器の底部に設置され、スターラ90によって駆動される。スターラ90は、撹拌子80を駆動して水溶液101を撹拌する。水溶液101は、試験対象となる金属材料の金属イオン濃度が該金属材料の水酸化物を生じる濃度に調整された水溶液である。   The stirrer 80 is installed at the bottom of the container of the aqueous solution 101 and is driven by the stirrer 90. The stirrer 90 drives the stirrer 80 to stir the aqueous solution 101. The aqueous solution 101 is an aqueous solution in which the metal ion concentration of the metal material to be tested is adjusted to a concentration that generates a hydroxide of the metal material.

[試験方法の流れ]
ここで、図2〜図4を用いて、本実施の形態に係る試験方法の流れを説明する。まず、試験装置10は、試験対象の対象金属を電気分解し、金属イオンを水溶液中に溶出させる。例えば、図2に例示するように、対象金属が亜鉛50である場合を例にして説明すると、試験装置10では、3%NaCl水溶液中において電源を用いて亜鉛試料をアノードとして電気分解すると、陽極では亜鉛50が腐食して亜鉛イオンが水溶液中に放出される。
[Test method flow]
Here, the flow of the test method according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. First, the test apparatus 10 electrolyzes a target metal to be tested and elutes metal ions in an aqueous solution. For example, as illustrated in FIG. 2, a case where the target metal is zinc 50 will be described as an example. In the test apparatus 10, when a zinc sample is electrolyzed using a power source in a 3% NaCl aqueous solution, Then, the zinc 50 corrodes and zinc ions are released into the aqueous solution.

そして、電気分解を継続すると、対象金属の金属イオン濃度が高くなり、金属イオンと水酸化物イオンの濃度積が金属水酸化物の溶解度積を上回って対象金属上に金属水酸化物が析出し被膜を形成する。ここで、被膜が形成されたら電気分解を停止することで、金属イオンがそのpHにおける飽和状態となった水溶液101が得られるとともに、金属水酸化物の被膜が付いた試料(図3の例では、亜鉛試料102)が得られる。   When the electrolysis is continued, the metal ion concentration of the target metal increases, the concentration product of the metal ion and hydroxide ion exceeds the solubility product of the metal hydroxide, and the metal hydroxide precipitates on the target metal. Form a film. Here, when the coating is formed, the electrolysis is stopped to obtain an aqueous solution 101 in which metal ions are saturated at the pH, and a sample with a coating of metal hydroxide (in the example of FIG. 3). A zinc sample 102) is obtained.

つまり、図3に例示するように、試験装置10では、時間経過とともに、水溶液中の亜鉛イオン濃度が高くなるので、亜鉛イオンと水酸化物イオンの濃度積が水酸化亜鉛の溶解度積を上回り、アノードである亜鉛50の表面に水酸化亜鉛が析出しはじめたところで電気分解を停止し水溶液101が作製される。   That is, as illustrated in FIG. 3, in the test apparatus 10, since the zinc ion concentration in the aqueous solution increases with time, the concentration product of zinc ions and hydroxide ions exceeds the solubility product of zinc hydroxide, When zinc hydroxide begins to deposit on the surface of zinc 50 serving as the anode, the electrolysis is stopped and the aqueous solution 101 is produced.

この時、亜鉛50の表面近傍の亜鉛イオン濃度が高いため、溶液全体が十分な亜鉛イオンになる前に水酸化亜鉛が析出し始めることがある。それを防ぐために水溶液を撹拌しながら電気分解を実施し水溶液101を作製する。そして、図4に例示するように、水溶液が作製された後、対象金属上に金属水酸化物被膜が形成されて水溶液は対象金属の金属イオンがそのpHにおける飽和状態で、電気化学測定を実施する。なお、対象金属に水酸化物ができる様子を測定・観察したい場合は、水溶液はそのままで、対象金属を新品に交換して測定するとよい。   At this time, since the zinc ion concentration in the vicinity of the surface of the zinc 50 is high, zinc hydroxide may begin to precipitate before the entire solution becomes sufficient zinc ions. In order to prevent this, the aqueous solution 101 is produced by carrying out electrolysis while stirring the aqueous solution. Then, as illustrated in FIG. 4, after the aqueous solution is prepared, a metal hydroxide film is formed on the target metal, and the aqueous solution is subjected to electrochemical measurement in a state where the metal ions of the target metal are saturated at the pH. To do. In addition, when it is desired to measure and observe the state of formation of hydroxide on the target metal, it is preferable to perform measurement by exchanging the target metal with a new one while leaving the aqueous solution as it is.

[金属塩の添加による水溶液の作製]
また、上記した電気分解以外の方法として、水溶液に金属材料が腐食した際に生じる金属イオンと同じ金属イオンを生じる金属塩を添加することで、金属材料の金属イオン濃度が該金属材料の水酸化物を生じる濃度に調整された水溶液101’を作製してもよい。例えば、3%NaCl水溶液に亜鉛イオンと水酸化物イオンの濃度積が水酸化亜鉛の溶解度積と等しくなるような量の塩化亜鉛を添加して、水溶液101’を作製する。水酸化亜鉛を用いると水溶液のpHが変化して弱アルカリ性となるため塩化亜鉛を用いる。塩化亜鉛も過剰に用いると水溶液が弱酸性となるため、水酸化亜鉛の溶解度積から計算して適切な量を添加する必要がある。
[Preparation of aqueous solution by adding metal salt]
Further, as a method other than the electrolysis described above, the metal ion concentration of the metal material can be reduced by adding a metal salt that generates the same metal ion as the metal ion generated when the metal material corrodes to the aqueous solution. An aqueous solution 101 ′ adjusted to a concentration that produces a product may be prepared. For example, an aqueous solution 101 ′ is prepared by adding an amount of zinc chloride such that the concentration product of zinc ions and hydroxide ions is equal to the solubility product of zinc hydroxide to a 3% NaCl aqueous solution. When zinc hydroxide is used, zinc chloride is used because the pH of the aqueous solution changes and becomes weakly alkaline. If too much zinc chloride is used, the aqueous solution becomes weakly acidic, so it is necessary to add an appropriate amount calculated from the solubility product of zinc hydroxide.

例えば、水酸化亜鉛の場合はKsp=1.2×10−17であるので、pH7の3%NaCl溶液の場合、[Zn2+][OH=1.2×10−17、[OH]=10−7から[Zn2+]=1.2×10−3mol/Lとなるように塩化亜鉛を添加すればよい。水溶液の体積が0.1Lであれば1.2×10−4molのZnClを添加すればよいためZnClのモル質量136.315g/molをかけて136.315×1.2×10−4=0.0164gのZnClを投入すればよい。 For example, in the case of zinc hydroxide, Ksp = 1.2 × 10 −17 , so in the case of a 3% NaCl solution at pH 7, [Zn 2+ ] [OH ] 2 = 1.2 × 10 −17 , [OH Zinc chloride may be added so that the value of ] = 10 −7 to [Zn 2+ ] = 1.2 × 10 −3 mol / L. If the volume of the aqueous solution is 0.1 L, 1.2 × 10 −4 mol of ZnCl 2 may be added, so 136.315 × 1.2 × 10 over ZnCl 2 molar mass of 136.315 g / mol. 4 = 0.0164 g of ZnCl 2 may be added.

[電気化学的測定]
次に、この水溶液101もしくは101’を用いての電気化学的測定について説明する。水溶液101を作製した後に電気化学測定を行う場合、図4のように、亜鉛試料102は、水酸化亜鉛が付着した状態である。水酸化亜鉛が付着した状態の亜鉛50の測定が行いたければそのまま試験に用いてよい。また、水酸化亜鉛の保護被膜が形成される過程を測定したい場合は亜鉛試料を新品(腐食生成物の生じていない試料)に交換してから測定するとよい。
[Electrochemical measurement]
Next, electrochemical measurement using the aqueous solution 101 or 101 ′ will be described. When electrochemical measurement is performed after the aqueous solution 101 is produced, the zinc sample 102 is in a state where zinc hydroxide is attached as shown in FIG. If measurement of zinc 50 with zinc hydroxide attached is desired, it may be used for the test as it is. In addition, when it is desired to measure the process in which the protective coating of zinc hydroxide is formed, the measurement should be performed after replacing the zinc sample with a new one (a sample having no corrosion product).

また、水溶液101’を作製後に電気化学測定を行う場合は亜鉛試料に水酸化亜鉛が付着していないため、水酸化亜鉛の保護被膜が形成される過程を測定する場合に適しているが、水酸化亜鉛が付着した状態の亜鉛50の測定が行いたければ、水溶液101を作製する際と同様に亜鉛をアノードとして電気分解を実施することで、水酸化亜鉛が付着した状態の亜鉛試料(亜鉛試料102’)を得ることができるので、すぐに水酸化亜鉛が付着した状態の亜鉛の測定を行うこともできる。   In addition, when electrochemical measurement is performed after preparing the aqueous solution 101 ′, since zinc hydroxide is not attached to the zinc sample, it is suitable for measuring a process in which a protective coating of zinc hydroxide is formed. If it is desired to measure the zinc 50 with zinc oxide attached, electrolysis is performed using zinc as an anode in the same manner as in the preparation of the aqueous solution 101, so that a zinc sample with zinc hydroxide attached (zinc sample) 102 ′) can be obtained, and zinc in a state where zinc hydroxide is immediately attached can also be measured.

続いて、水溶液101、101’を用いて水酸化亜鉛が付着した状態の亜鉛の電気化学測定を実施する場合について説明する。ここでは水溶液101および水溶液101作製の過程でできた亜鉛試料表面に水酸化亜鉛が付着した亜鉛試料102の組み合わせ、もしくは水溶液101’および水溶液101’作製後に電気分解により亜鉛試料表面に水酸化亜鉛を付着させた亜鉛試料102’の組み合わせを用いる。   Next, a case where electrochemical measurement of zinc in a state where zinc hydroxide is attached using the aqueous solutions 101 and 101 'will be described. Here, a combination of the aqueous solution 101 and the zinc sample 102 in which zinc hydroxide adheres to the surface of the zinc sample formed in the process of preparing the aqueous solution 101, or zinc hydroxide on the surface of the zinc sample by electrolysis after the preparation of the aqueous solution 101 ′ and the aqueous solution 101 ′ A combination of deposited zinc samples 102 'is used.

これらの亜鉛試料102および102’の表面には水酸化亜鉛の被膜が形成されており、それが腐食を抑制するため、例えば分極測定などを実施した場合には算出される腐食電流密度は低い値となる。分極測定を実施する場合にはカソード分極曲線測定用とアノード分極曲線測定用の試料は同一の試料を使わず、それぞれ別の試料を使用することが望ましい。   A zinc hydroxide film is formed on the surfaces of these zinc samples 102 and 102 ′, and the corrosion current density calculated is low when, for example, polarization measurement is performed in order to suppress corrosion. It becomes. When performing polarization measurement, it is desirable to use different samples for the cathode polarization curve measurement and the anodic polarization curve measurement, not the same sample.

一方、本実施の形態に係る試験方法のような操作を行わずに、3%NaCl水溶液中で水酸化亜鉛が付着していない状態で分極測定を実施した場合、水溶液中の亜鉛イオン濃度が低いため、水酸化亜鉛が析出しないので、亜鉛50が腐食しやすい状態での測定となる。例えば、分極測定などを実施した場合には算出される腐食電流密度は高い値となる。実際の大気中での腐食において、一般的な環境では水が介在した腐食である湿食が問題となるが、この場合、金属表面には薄い水の膜が形成されている。   On the other hand, when the polarization measurement is performed in a 3% NaCl aqueous solution without zinc hydroxide adhering to the test method according to this embodiment, the zinc ion concentration in the aqueous solution is low. Therefore, since zinc hydroxide does not precipitate, the measurement is performed in a state where the zinc 50 is easily corroded. For example, when polarization measurement is performed, the calculated corrosion current density is a high value. In actual atmospheric corrosion, wet corrosion, which is water-mediated corrosion, becomes a problem in a general environment. In this case, a thin water film is formed on the metal surface.

しかし、水の体積はわずかなので亜鉛が腐食して亜鉛イオンが水中に出ただけで亜鉛イオン濃度は高くなり、すぐに水酸化物イオンと結合して水酸化亜鉛の被膜が形成され、腐食が抑制される。なお、大気中試験ですぐに形成される被膜の厚みは約数μm程度であり、その後の膜厚の変化は塩化物イオンの有無や風雨の影響により変わり最終的な膜厚は数μm〜数百μmと幅広い範囲となる。塩化物イオンが無い場合には薄くて緻密な膜に、塩化物が存在すると比較的厚くポーラスな被膜となる。電気分解の場合も塩化ナトリウム溶液であれば最終的な厚みは数百μm程度になる。   However, since the volume of water is small, zinc corrodes and zinc ions are released into the water, so the zinc ion concentration increases, and immediately bonds with hydroxide ions to form a zinc hydroxide film, which corrodes. It is suppressed. In addition, the thickness of the film immediately formed in the atmospheric test is about several μm, and the subsequent change in film thickness varies depending on the presence or absence of chloride ions and the influence of wind and rain, and the final film thickness is several μm to several A wide range of 100 μm. When there is no chloride ion, a thin and dense film forms a relatively thick and porous film when chloride is present. Also in the case of electrolysis, the final thickness of the sodium chloride solution is about several hundred μm.

このように、実際の大気中での腐食に近いのは本実施の形態に係る試験方法であることがわかる。例えば、実際の大気中での腐食速度を鉄と亜鉛で比較すると亜鉛の腐食速度は1/10〜1/100程度で、1桁以上違うことが経験的に知られているが、本実施の形態の試験方法を用いない電気化学測定においては、腐食電流密度は鉄よりやや亜鉛が低い程度で大気中の腐食速度ほど大きな違いは観察されない。   Thus, it can be seen that the test method according to the present embodiment is close to the actual corrosion in the atmosphere. For example, when the actual corrosion rate in the atmosphere is compared between iron and zinc, it is empirically known that the corrosion rate of zinc is about 1/10 to 1/100, which is different by one digit or more. In electrochemical measurements without using a form test method, the corrosion current density is slightly lower than that of iron, and no significant difference is observed as compared to the corrosion rate in the atmosphere.

従来は、金属の腐食生成物の被膜がある状態での電気化学測定を行うためには、水溶液中(例えば海水や3%NaCl水溶液)に亜鉛を長期間(例えば、数か月程度)浸漬してから試験を行っていたが、本実施の形態に係る試験方法を用いると、短時間で金属水酸化物の溶解度積とほぼ等しい溶液(そのpHにおける金属イオンの飽和溶液)および腐食生成物の被膜が形成された試料が作製できるため、短時間(例えば、100mVで分極した場合に数日程度)で腐食生成物被膜により腐食が抑制された状態の試料および溶液を再現して電気化学測定を行うことができる。   Conventionally, in order to perform electrochemical measurement with a coating of a metal corrosion product, zinc is immersed in an aqueous solution (for example, seawater or a 3% NaCl aqueous solution) for a long period (for example, several months). However, when the test method according to the present embodiment is used, a solution (saturated solution of metal ions at that pH) and a corrosion product substantially equal to the solubility product of metal hydroxide in a short time are used. Since a sample with a coating can be prepared, electrochemical measurements can be performed by reproducing samples and solutions in which corrosion is suppressed by the corrosion product coating in a short time (eg, several days when polarized at 100 mV). It can be carried out.

また、水酸化物イオンと金属イオンの濃度積が金属水酸化物の溶解度積とほぼ等しい溶液(そのpHにおける金属イオンの飽和溶液)が得られるため、この溶液を用いて新品の亜鉛試料(腐食生成物の生じていない試料)を測定すれば、すぐに腐食生成物の被膜が形成されはじめるため、短時間で腐食生成物被膜の生成過程を測定することも可能となる。   In addition, a solution (a saturated solution of metal ions at that pH) in which the concentration product of hydroxide ions and metal ions is almost equal to the solubility product of metal hydroxide is obtained. If a sample in which no product is generated is measured, a corrosion product film starts to be formed immediately, so that the formation process of the corrosion product film can be measured in a short time.

また、本実施の形態に係る試験方法では、電気化学測定時には水溶液中に常に空気(もしくは酸素を含む気体)をバブリングする。これは実際の大気中での腐食においては薄い水膜中で腐食が進行するため酸素濃度は常に飽和濃度もしくはそれに近い値であるため、それに近づけるためである。空気(もしくは酸素を含む気体)をバブリングせずに電気化学測定を実施すると水溶液中の酸素が消費された後は酸素の液中での拡散による酸素供給が律速となり、大気腐食と整合性が得られない実験結果となる可能性が高まる。   In the test method according to the present embodiment, air (or a gas containing oxygen) is always bubbled into the aqueous solution during electrochemical measurement. This is because in actual atmospheric corrosion, since corrosion proceeds in a thin water film, the oxygen concentration is always at or near the saturation concentration, and thus approaches that. When electrochemical measurement is performed without bubbling air (or a gas containing oxygen), after oxygen in the aqueous solution is consumed, the oxygen supply by diffusion of the oxygen in the liquid becomes the rate-determining, and consistency with atmospheric corrosion is obtained. The possibility of unsuccessful experimental results increases.

バブリング条件の例としては500mLの液量に対して100mL/min以上のガス流量で酸素を供給する。測定の際に溶液内の酸素が飽和溶解度値に達していることが望ましいので測定の少なくとも20分前からバブリングを行っておくことが望ましい。また、測定時には溶液内が均一な酸素濃度となっていることが望ましいので、バブリングと共にマグネチックスターラにより常に攪拌されている状態とする。   As an example of bubbling conditions, oxygen is supplied at a gas flow rate of 100 mL / min or more with respect to a liquid volume of 500 mL. Since it is desirable that the oxygen in the solution has reached the saturation solubility value at the time of measurement, it is desirable to perform bubbling at least 20 minutes before the measurement. Further, since it is desirable that the solution has a uniform oxygen concentration at the time of measurement, the solution is always stirred with a magnetic stirrer together with bubbling.

[金属粉末を高濃度に含む塗料で塗装した金属試験片の測定]
次に、金属粉末を高濃度に含む塗料で塗装した金属試験片を測定する場合について述べる。例えば、リード線を接続したSS400鋼板にジンクリッチペイントを塗装した試料を作製して電気化学測定を行い、分極測定を行って腐食電流密度を測定することで、実環境におけるジンクリッチペイントの寿命が亜鉛めっきと比較して長いか短いか、等を推定することが可能になる。
[Measurement of metal specimen coated with paint containing metal powder at high concentration]
Next, a case where a metal test piece coated with a paint containing a high concentration of metal powder is measured will be described. For example, by preparing a sample in which zinc rich paint is applied to an SS400 steel plate to which a lead wire is connected, performing electrochemical measurement, measuring polarization, and measuring corrosion current density, the life of zinc rich paint in an actual environment can be improved. It is possible to estimate whether it is longer or shorter than galvanizing.

この時、例えば、図5に例示するように、リード線はSS400に接続してからSS400にジンクリッチペイントを塗装するとよい。ジンクリッチペイントは導電性であるが抵抗はかなり大きく、さらに、ジンクリッチペイントが腐食しはじめるとリード線と試料間の導電性がより低下するため、リード線は被塗装基材に接続してから塗装を行うことが望ましい。   At this time, for example, as illustrated in FIG. 5, the lead wire may be connected to SS 400 and then painted with zinc rich paint on SS 400. Zinc rich paint is conductive, but the resistance is quite high, and if the zinc rich paint begins to corrode, the conductivity between the lead wire and the sample will decrease, so the lead wire must be connected to the substrate to be coated. It is desirable to paint.

[水溶液の自動作製]
次に、水溶液101を自動的に作製する方法および装置について説明する。試験装置10には、測定部20としてポテンショスタットやガルバノスタットが利用されているが、これらを用いると、一定の電圧を印加しながら電流を測定したり、一定の電流を流しながら電圧を測定したりすることが可能である。
[Automatic preparation of aqueous solution]
Next, a method and apparatus for automatically producing the aqueous solution 101 will be described. In the test apparatus 10, a potentiostat or a galvanostat is used as the measuring unit 20. When these are used, the current is measured while applying a constant voltage, or the voltage is measured while a constant current is flowing. It is possible to

例えば、試験装置10は、対象金属である亜鉛50をアノードとして電気分解を行った場合、腐食生成物の被膜が生成されるとそれが抵抗となるため、一定の電圧を印加しながら電流を測定すれば金属イオン濃度が高くなり、腐食生成物の被膜が生成されるに従い、抵抗が大きくなるため電流値が低下する。   For example, when electrolysis is performed using the target metal zinc 50 as an anode, the test apparatus 10 measures the current while applying a constant voltage because a corrosion product film is formed as a resistance. Then, the metal ion concentration increases, and as the corrosion product film is formed, the resistance increases and the current value decreases.

このため、例えば、図6の(1)に例示するように、試験装置10は、測定される電流が電気分解初期に測定された電流の1/3になったところで電気分解を停止することで、自動的に水溶液101が作製できる。もしくは、試験装置10は、測定される電流が電気分解初期に測定された電流の1/3になった後に電流値の変化がほとんど生じなくなったところで電気分解を停止してもよい。   Therefore, for example, as illustrated in (1) of FIG. 6, the test apparatus 10 stops the electrolysis when the measured current becomes 1/3 of the current measured in the initial stage of electrolysis. The aqueous solution 101 can be automatically produced. Alternatively, the test apparatus 10 may stop the electrolysis when the measured current becomes 1/3 of the current measured in the early stage of electrolysis and the current value hardly changes.

また、一定の電流を流しながら電圧を測定すれば金属イオン濃度が高くなり、腐食生成物の被膜が生成されるに従い、抵抗が大きくなるため電圧が上昇する。そのため、例えば、図6の(2)に例示するように、試験装置10は、測定される電圧が電気分解初期に測定された電圧の3倍になったところで電気分解を停止することでも、自動的に水溶液101が作製できる。もしくは測定される電圧が電気分解初期に測定された電圧の3倍になった後に電圧の変化がほとんど生じなくなったところで電気分解を停止してもよい。   Further, if the voltage is measured while a constant current is passed, the metal ion concentration increases, and as the corrosion product film is formed, the resistance increases and the voltage increases. Therefore, for example, as illustrated in (2) of FIG. 6, the test apparatus 10 can automatically stop the electrolysis when the measured voltage becomes three times the voltage measured at the beginning of electrolysis. Thus, the aqueous solution 101 can be produced. Alternatively, the electrolysis may be stopped when the voltage hardly changes after the voltage to be measured becomes three times the voltage measured at the beginning of electrolysis.

[添加する金属塩量の自動計算]
次に、水溶液101’を簡易に作製するために、制御部30が添加する金属塩量を計算する場合について説明する。ここで、制御部30の構成例について、図7を用いて説明する。図7に示すように、制御部30は、記憶部31、入力部32、計算部33および出力部34を有する。
[Automatic calculation of the amount of metal salt to be added]
Next, a case where the amount of metal salt added by the control unit 30 in order to easily produce the aqueous solution 101 ′ will be described. Here, a configuration example of the control unit 30 will be described with reference to FIG. As illustrated in FIG. 7, the control unit 30 includes a storage unit 31, an input unit 32, a calculation unit 33, and an output unit 34.

記憶部31は、RAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)などの記憶装置であって、各種の腐食生成物の溶解度積や金属塩のモル質量を記憶する。入力部32は、キーボードやマウス等の入力装置であって、水溶液の体積およびpHの入力を受け付ける。   The storage unit 31 is a storage device such as a random access memory (RAM) or a read only memory (ROM), and stores the solubility product of various corrosion products and the molar mass of the metal salt. The input unit 32 is an input device such as a keyboard or a mouse, and accepts input of the volume and pH of the aqueous solution.

計算部33は、入力部32に水溶液の体積およびpHが入力されることより、入力されたpHにおいて、その金属酸化物の溶解度積と等しくなる金属イオン濃度から添加する金属塩量を計算する。出力部34は、計算部33によって計算された金属塩の添加量を表示する。   When the volume and pH of the aqueous solution are input to the input unit 32, the calculation unit 33 calculates the amount of metal salt to be added from the metal ion concentration that is equal to the solubility product of the metal oxide at the input pH. The output unit 34 displays the addition amount of the metal salt calculated by the calculation unit 33.

例えば、亜鉛を3%NaCl溶液中で試験する場合には、腐食生成物として析出するのは水酸化亜鉛であることから、金属塩としては塩化亜鉛を用いればよい。水酸化亜鉛を用いると水溶液のpHが変化して弱アルカリ性となるため塩化亜鉛を用いる。塩化亜鉛も過剰に用いると水溶液が弱酸性となるため、水酸化亜鉛の溶解度積から計算して適切な量を添加する必要がある。   For example, when zinc is tested in a 3% NaCl solution, it is zinc hydroxide that precipitates as a corrosion product, so zinc chloride may be used as the metal salt. When zinc hydroxide is used, zinc chloride is used because the pH of the aqueous solution changes and becomes weakly alkaline. If too much zinc chloride is used, the aqueous solution becomes weakly acidic, so it is necessary to add an appropriate amount calculated from the solubility product of zinc hydroxide.

また、例えば、水酸化亜鉛の場合は、Ksp=1.2×10−17モル質量136.315g/molである。次に、入力部32に水溶液の体積とpHを入力する。ここでは100mL、pH7とする。pH7の場合には、水酸化亜鉛の溶解度積と等しくなる亜鉛イオン濃度を計算すると、Ksp=[Zn2+][OH=1.2×10−17、[OH]=10−7から、[Zn2+]=1.2×10−3mol/Lとなる塩化亜鉛を添加すればよい。水溶液の体積が100mLであれば1.2×10−3mol/L×0.1L=1.2×10−4molのZnClを添加すればよいため、ZnClのモル質量136.315g/molをかけて136.315×1.2×10−4=0.0164gのZnClを投入すればよい。このように計算された塩化亜鉛の添加量を計算結果として、出力部34に表示する。 For example, in the case of zinc hydroxide, it is Ksp = 1.2 × 10 −17 molar mass 136.315 g / mol. Next, the volume and pH of the aqueous solution are input to the input unit 32. Here, it is set to 100 mL and pH 7. In the case of pH 7, when the zinc ion concentration equal to the solubility product of zinc hydroxide is calculated, Ksp = [Zn 2+ ] [OH ] 2 = 1.2 × 10 −17 , [OH ] = 10 −7 Therefore, zinc chloride which becomes [Zn 2+ ] = 1.2 × 10 −3 mol / L may be added. If the volume of the aqueous solution is 100 mL, 1.2 × 10 −3 mol / L × 0.1 L = 1.2 × 10 −4 mol of ZnCl 2 may be added, so that the molar mass of ZnCl 2 is 136.315 g / It is sufficient to add 136.315 × 1.2 × 10 −4 = 0.0164 g of ZnCl 2 over mol. The calculated addition amount of zinc chloride is displayed on the output unit 34 as a calculation result.

また、記憶部31に様々な金属の腐食生成物の溶解度積や各種金属塩のモル質量を登録しておき、水溶液の体積およびpHを入力して計算を実行することで、自動的に適切な量の金属塩の添加量が算出され、水溶液101’を容易に作製することができる。   Also, the solubility product of various metal corrosion products and the molar masses of various metal salts are registered in the storage unit 31, and the volume and pH of the aqueous solution are entered to execute the calculation. The amount of the metal salt added is calculated, and the aqueous solution 101 ′ can be easily prepared.

[第一の実施の形態の効果]
このように、第一の実施の形態に係る試験方法では、試験対象となる金属材料の金属イオン濃度が該金属材料の水酸化物を生じる濃度に調整された水溶液中において、空気または酸素を含む気体をバブリングしながら金属材料の電気化学的試験を行う。このため、大気中で用いる金属材料の試験に適した電気化学的試験を実施することができ、金属材料の使用前にその大気中での寿命等を推定することが容易となる。
[Effect of the first embodiment]
As described above, in the test method according to the first embodiment, the metal ion concentration of the metal material to be tested includes air or oxygen in the aqueous solution adjusted to a concentration that generates a hydroxide of the metal material. Electrochemical testing of metal materials while bubbling gas. For this reason, an electrochemical test suitable for the test of the metal material used in the atmosphere can be performed, and it becomes easy to estimate the lifetime in the atmosphere before using the metal material.

つまり、第一の実施の形態に係る試験方法では、溶液中における試験対象金属近傍の環境を大気雰囲気下の状態に近い状況に保ちながら電気化学的な計測ができるため、実環境に近い状態で腐食電流値等の反応速度に関する情報を求めることができ、短時間の測定により実環境下での劣化挙動の推定や寿命予測が可能となる。   That is, in the test method according to the first embodiment, electrochemical measurement can be performed while maintaining the environment in the vicinity of the test target metal in the solution in a state close to the state in the air atmosphere. It is possible to obtain information on the reaction rate such as the corrosion current value, and it is possible to estimate the deterioration behavior and predict the life in a real environment by measuring in a short time.

[第二の実施の形態]
上記の第一の実施の形態において、金属酸化物の溶解度積と等しくなる金属イオン濃度を計算する場合について説明したが、計算された金属イオン濃度に基づいて、そのような金属イオン濃度となる電気分解の条件を算出し、測定部(ポテンシャルスタットもしくはガルバノスタット)に送信してもよい。
[Second Embodiment]
In the first embodiment described above, the case where the metal ion concentration equal to the solubility product of the metal oxide is calculated has been described. However, based on the calculated metal ion concentration, the electric current having such a metal ion concentration is calculated. Decomposition conditions may be calculated and sent to a measurement unit (potential stat or galvanostat).

図8は、第二の実施の形態に係る試験装置における制御部30Aの構成を示すブロック図である。図8に示すように、制御部30Aは、図7の制御部30と比較して、算出部35および送信部36をさらに有する点が異なる。   FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of the control unit 30A in the test apparatus according to the second embodiment. As shown in FIG. 8, the control unit 30 </ b> A is different from the control unit 30 of FIG. 7 in that it further includes a calculation unit 35 and a transmission unit 36.

算出部35は、計算部33により計算された、金属水酸化物の溶解度積と等しくなる金属イオン濃度に基づいて、そのような金属イオン濃度となる電気分解の条件を算出し、算出した電気分解の条件を送信部36に通知する。例えば、算出部35は、金属イオン濃度の値を用いて、所定の算出式で電気分解の条件を算出する。また、算出部35は、金属イオン濃度の値と電気分解の条件とが対応付けられたテーブルが事前に有し、該テーブルを用いて、金属イオン濃度の値から電気分解の条件を求めてもよい。なお、ここで、電気分解の条件とは、例えば、電圧値、電流値、電圧が初期値の何分の1であるか、または、電流が初期値の何分の1であるか等である。   The calculation unit 35 calculates the electrolysis conditions for the metal ion concentration based on the metal ion concentration calculated by the calculation unit 33 and equal to the solubility product of the metal hydroxide, and calculates the calculated electrolysis. Is sent to the transmission unit 36. For example, the calculation unit 35 uses the value of the metal ion concentration to calculate electrolysis conditions using a predetermined calculation formula. Further, the calculation unit 35 has a table in which the metal ion concentration value and the electrolysis condition are associated in advance, and the electrolysis condition can be obtained from the metal ion concentration value using the table. Good. Here, the electrolysis condition is, for example, a voltage value, a current value, a voltage that is a fraction of the initial value, or a current that is a fraction of the initial value, or the like. .

送信部36は、算出部35によって算出された電気分解の条件を測定部(ポテンシャルスタットもしくはガルバノスタット)20に送信する。そして、測定部20は、電気分解の条件を送信部36から受信すると、該電気分解の条件を設定する。これにより、試験装置は、設定された電気分解の条件を満たした場合に、電気分解を停止することとする。   The transmission unit 36 transmits the electrolysis conditions calculated by the calculation unit 35 to the measurement unit (potential stat or galvanostat) 20. When receiving the electrolysis conditions from the transmission unit 36, the measurement unit 20 sets the electrolysis conditions. Accordingly, the test apparatus stops the electrolysis when the set electrolysis conditions are satisfied.

このように、第二の実施の形態に係る試験方法では、計算された金属イオン濃度に基づいて、そのような金属イオン濃度となる電気分解の条件を算出するため、電気分解の条件を自動で設定することができ、電気化学的試験をより容易に実施することが可能である。   As described above, in the test method according to the second embodiment, the electrolysis conditions are automatically calculated in order to calculate the electrolysis conditions that achieve such metal ion concentrations based on the calculated metal ion concentrations. It is possible to set the electrochemical test more easily.

以上、本発明をいくつかの実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者には明らかである。また、そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using some embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be made to the above-described embodiment. In addition, it is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

また、本実施の形態において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。   In addition, among the processes described in this embodiment, all or part of the processes described as being automatically performed can be manually performed, or the processes described as being manually performed All or a part of the above can be automatically performed by a known method. In addition, the processing procedure, control procedure, specific name, and information including various data and parameters shown in the above-described document and drawings can be arbitrarily changed unless otherwise specified.

また、本実施の形態で説明した試験装置における制御部30、30Aの処理は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。このプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク(FD)、CD−ROM、MO、DVDなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。   Further, the processing of the control units 30 and 30A in the test apparatus described in the present embodiment can be realized by executing a program prepared in advance on a computer such as a personal computer or a workstation. This program can be distributed via a network such as the Internet. The program can also be executed by being recorded on a computer-readable recording medium such as a hard disk, a flexible disk (FD), a CD-ROM, an MO, and a DVD and being read from the recording medium by the computer.

10 試験装置
20 測定部
30、30A 制御部
31 記憶部
32 入力部
33 計算部
34 出力部
35 算出部
36 送信部
40 バブラ
50 亜鉛
60 参照電極
70 対極
80 撹拌子
90 スターラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Test apparatus 20 Measuring part 30, 30A Control part 31 Memory | storage part 32 Input part 33 Calculation part 34 Output part 35 Calculation part 36 Transmission part 40 Bubbler 50 Zinc 60 Reference electrode 70 Counter electrode 80 Stirrer 90 Stirrer

Claims (8)

試験対象となる金属材料の金属イオン濃度が該金属材料の水酸化物を生じる濃度に調整された水溶液中において、空気または酸素を含む気体をバブリングしながら前記金属材料の電気化学的試験を行う試験ステップを含むことを特徴とする試験方法。   A test in which an electrochemical test of the metal material is performed while bubbling air or a gas containing oxygen in an aqueous solution in which the metal ion concentration of the metal material to be tested is adjusted to a concentration that generates a hydroxide of the metal material. A test method comprising steps. 水溶液中で前記金属材料を電気分解し、前記金属イオン濃度が該金属材料の水酸化物を生じる濃度に調整された水溶液を作製する作製ステップをさらに含み、
前記試験ステップは、前記作製ステップによって作製された水溶液中において、空気または酸素を含む気体をバブリングしながら前記金属材料の電気化学的試験を行うことを特徴とする請求項1に記載の試験方法。
Electrolyzing the metal material in an aqueous solution, and further comprising a production step of preparing an aqueous solution in which the metal ion concentration is adjusted to a concentration that generates a hydroxide of the metal material;
2. The test method according to claim 1, wherein in the test step, the metal material is subjected to an electrochemical test while bubbling a gas containing air or oxygen in the aqueous solution prepared in the preparation step.
水溶液中で前記金属材料を一定の電圧で電気分解する際の電流を測定する測定ステップと、
前記測定ステップによって電流が規定値以下に低下したと測定された場合に、電気分解を停止することで、前記金属イオン濃度が該金属材料の水酸化物を生じる濃度に調整された水溶液を作製する作製ステップとをさらに含み、
前記試験ステップは、前記作製ステップによって作製された水溶液中において、空気または酸素を含む気体をバブリングしながら前記金属材料の電気化学的試験を行うことを特徴とする請求項1に記載の試験方法。
A measurement step for measuring a current when electrolyzing the metal material at a constant voltage in an aqueous solution;
When the measurement step determines that the current has fallen below a specified value, the electrolysis is stopped to produce an aqueous solution in which the metal ion concentration is adjusted to a concentration that produces a hydroxide of the metal material. And further comprising a production step,
2. The test method according to claim 1, wherein in the test step, the metal material is subjected to an electrochemical test while bubbling a gas containing air or oxygen in the aqueous solution prepared in the preparation step.
水溶液中で前記金属材料を一定の電流で電気分解する際の電圧を測定する測定ステップと、
前記測定ステップによって電圧が規定値以上に上昇したと測定された場合に、電気分解を停止することで、前記金属イオン濃度が該金属材料の水酸化物を生じる濃度に調整された水溶液を作製する作製ステップとをさらに含み、
前記試験ステップは、前記作製ステップによって作製された水溶液中において、空気または酸素を含む気体をバブリングしながら前記金属材料の電気化学的試験を行うことを特徴とする請求項1に記載の試験方法。
A measurement step for measuring a voltage when the metal material is electrolyzed at a constant current in an aqueous solution;
When the measurement step determines that the voltage has risen above a specified value, the electrolysis is stopped to produce an aqueous solution in which the metal ion concentration is adjusted to a concentration that produces a hydroxide of the metal material. And further comprising a production step,
2. The test method according to claim 1, wherein in the test step, the metal material is subjected to an electrochemical test while bubbling a gas containing air or oxygen in the aqueous solution prepared in the preparation step.
水溶液に前記金属材料が腐食した際に生じる金属イオンと同じ金属イオンを生じる金属塩を添加することで、前記金属材料の金属イオン濃度が該金属材料の水酸化物を生じる濃度に調整された水溶液を作製する作製ステップをさらに含み、
前記試験ステップは、前記作製ステップによって作製された水溶液中において、空気または酸素を含む気体をバブリングしながら前記金属材料の電気化学的試験を行うことを特徴とする請求項1に記載の試験方法。
An aqueous solution in which the metal ion concentration of the metal material is adjusted to a concentration that generates a hydroxide of the metal material by adding a metal salt that generates the same metal ion as that generated when the metal material corrodes to the aqueous solution. And further comprising a production step of producing
2. The test method according to claim 1, wherein in the test step, the metal material is subjected to an electrochemical test while bubbling a gas containing air or oxygen in the aqueous solution prepared in the preparation step.
水溶液中で試験対象となる金属材料を一定の電圧で電気分解する際の電流を測定する測定部と、
前記測定部によって電流が規定値以上に低下したと測定された場合に、電気分解を停止することで、前記金属材料の金属イオン濃度が該金属材料の水酸化物を生じる濃度に調整された水溶液を作製する作製部と、
前記金属材料の電気化学的試験を行う際に、前記作製部によって作製された水溶液中において、空気または酸素を含む気体をバブリングするバブラと、
を備えたことを特徴とする試験装置。
A measurement unit for measuring a current when electrolyzing a metal material to be tested in an aqueous solution at a constant voltage;
An aqueous solution in which the metal ion concentration of the metal material is adjusted to a concentration that generates a hydroxide of the metal material by stopping electrolysis when the measurement unit determines that the current has decreased to a specified value or more. A production part for producing
A bubbler for bubbling air or a gas containing oxygen in the aqueous solution produced by the production part when performing an electrochemical test of the metal material;
A test apparatus comprising:
水溶液中で試験対象となる金属材料を一定の電流で電気分解する際の電圧を測定する測定部と、
前記測定部によって電圧が規定値以上に上昇したと測定された場合に、電気分解を停止することで、前記金属材料の金属イオン濃度が該金属材料の水酸化物を生じる濃度に調整された水溶液を作製する作製部と、
前記金属材料の電気化学的試験を行う際に、前記作製部によって作製された水溶液中において、空気または酸素を含む気体をバブリングするバブラと、
を備えたことを特徴とする試験装置。
A measuring unit for measuring a voltage when electrolyzing a metal material to be tested in an aqueous solution at a constant current;
An aqueous solution in which the metal ion concentration of the metal material is adjusted to a concentration that generates a hydroxide of the metal material by stopping electrolysis when the voltage is measured by the measurement unit to be higher than a specified value. A production part for producing
A bubbler for bubbling air or a gas containing oxygen in the aqueous solution produced by the production part when performing an electrochemical test of the metal material;
A test apparatus comprising:
水溶液に試験対象となる金属材料が腐食した際に生じる金属イオンと同じ金属イオンを生じる金属塩を添加することで、前記金属材料の金属イオン濃度が該金属材料の水酸化物を生じる濃度に調整された水溶液を作製する作製部と、
前記金属材料の電気化学的試験を行う際に、前記作製部によって作製された水溶液中において、空気または酸素を含む気体をバブリングするバブラと、
を備えたことを特徴とする試験装置。
By adding a metal salt that generates the same metal ion as the metal ion generated when the metal material to be tested corroded to the aqueous solution, the metal ion concentration of the metal material is adjusted to a concentration that generates a hydroxide of the metal material. A production unit for producing the prepared aqueous solution;
A bubbler for bubbling air or a gas containing oxygen in the aqueous solution produced by the production part when performing an electrochemical test of the metal material;
A test apparatus comprising:
JP2014163595A 2014-08-11 2014-08-11 Test method and test device Pending JP2016038355A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014163595A JP2016038355A (en) 2014-08-11 2014-08-11 Test method and test device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014163595A JP2016038355A (en) 2014-08-11 2014-08-11 Test method and test device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016038355A true JP2016038355A (en) 2016-03-22

Family

ID=55529518

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014163595A Pending JP2016038355A (en) 2014-08-11 2014-08-11 Test method and test device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2016038355A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106468651A (en) * 2016-09-22 2017-03-01 国网山东省电力公司电力科学研究院 A kind of atmospheric corrosiveness on-line monitoring system and its method
JP2019066229A (en) * 2017-09-29 2019-04-25 日本電信電話株式会社 Test solution for accelerated corrosion test
CN113406176A (en) * 2021-07-05 2021-09-17 深圳科瑞德健康科技有限公司 Water solution oxidation reduction potential value rapid testing device with mechanical stirring function
CN114870714A (en) * 2022-05-05 2022-08-09 青岛澳康质量检测技术有限公司 Bubbling stirring system, cathode stripping test equipment and test method
WO2022259784A1 (en) * 2021-06-10 2022-12-15 株式会社日本製鋼所 Testing device and testing method
KR20230021823A (en) * 2021-08-06 2023-02-14 부산대학교 산학협력단 Method for estimating the corrosion rate of metal

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106468651A (en) * 2016-09-22 2017-03-01 国网山东省电力公司电力科学研究院 A kind of atmospheric corrosiveness on-line monitoring system and its method
JP2019066229A (en) * 2017-09-29 2019-04-25 日本電信電話株式会社 Test solution for accelerated corrosion test
WO2022259784A1 (en) * 2021-06-10 2022-12-15 株式会社日本製鋼所 Testing device and testing method
CN113406176A (en) * 2021-07-05 2021-09-17 深圳科瑞德健康科技有限公司 Water solution oxidation reduction potential value rapid testing device with mechanical stirring function
CN113406176B (en) * 2021-07-05 2022-03-22 深圳科瑞德健康科技有限公司 Water solution oxidation reduction potential value rapid testing device with mechanical stirring function
KR20230021823A (en) * 2021-08-06 2023-02-14 부산대학교 산학협력단 Method for estimating the corrosion rate of metal
KR102549712B1 (en) 2021-08-06 2023-06-29 부산대학교 산학협력단 Method for estimating the corrosion rate of metal
CN114870714A (en) * 2022-05-05 2022-08-09 青岛澳康质量检测技术有限公司 Bubbling stirring system, cathode stripping test equipment and test method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2016038355A (en) Test method and test device
Li et al. In situ pH measurement during the formation of conversion coatings on an aluminum alloy (AA2024)
King et al. Accurate electrochemical measurement of magnesium corrosion rates; a combined impedance, mass-loss and hydrogen collection study
Gavrila et al. Corrosion behaviour of zinc–nickel coatings, electrodeposited on steel
JP6747495B2 (en) Corrosion resistance test method for coated metal materials
Sun et al. Insights into the erosion-enhanced corrosion on electroless Ni–P coating from single particle impingement
Maier et al. Behavior of magnesium-rich primers on AA2024-T3
Matzdorf et al. Galvanic test panels for accelerated corrosion testing of coated Al alloys: part 1—concept
JP6733844B1 (en) Corrosion resistance test method for coated metal material and corrosion resistance test apparatus
Sanusi et al. Electrochemical corrosion behaviours of AISI 304 austenitic stainless steel in NaCl solutions at different pH
Izquierdo et al. Evaluation of the corrosion protection of steel by anodic processing in metasilicate solution using the scanning vibrating electrode technique
Zhang et al. Corrosion behavior of Al–3.0 wt% Mg alloy in NaCl solution under magnetic field
Onkarappa et al. A study on the effect of additive combination on improving anticorrosion property of zinc electrodeposit from acid chloride bath
JP6048445B2 (en) Metal corrosivity evaluation method
Boonyongmaneerat et al. Corrosion behavior of reverse-pulse electrodeposited Zn-Ni alloys in saline environment
JP3824011B2 (en) Determination method of alloy phase in plating layer
JP4593382B2 (en) Method for measuring corrosion rate of metal and method for preventing metal corrosion by this method
JP5223783B2 (en) Method for predicting the amount of corrosion of metallic materials in contact with different metals
KR20150106051A (en) The evaluating method of enduring capacity about film of paint
JP2018115942A (en) Hydrogen invasion evaluation method, hydrogen invasion evaluation system and hydrogen invasion evaluation cell
Garnica-Rodríguez et al. Effect of a Fast Potential Change on the Early Stage of Zinc Passivation in a Saturated Calcium Hydroxide Solution
Bland et al. Utilization of a Partially Non-aqueous Electrolyte for the Spatial Mapping of Mg Corrosion Using a Model Mg–Al Electrode
Echeverría et al. On the role of Zn pigments against natural and cathodic overprotection disbondment of a multilayer paint system
Abbasi et al. Electrochemical properties of phosphate coating on AZ31 magnesium alloy: effect of phosphating process parameters
Babutzka et al. Electrochemical corrosion investigations on binary and ternary zinc alloy coatings using gel electrolytes