JP3092582B2 - Corrosion protection method for metal members - Google Patents

Corrosion protection method for metal members

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JP3092582B2
JP3092582B2 JP10065453A JP6545398A JP3092582B2 JP 3092582 B2 JP3092582 B2 JP 3092582B2 JP 10065453 A JP10065453 A JP 10065453A JP 6545398 A JP6545398 A JP 6545398A JP 3092582 B2 JP3092582 B2 JP 3092582B2
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corrosion
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絋史 小川
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佐藤 正幸
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は腐食性物質の防食方
法に関する。さらに詳しくは、加圧、加熱等の力学的エ
ネルギーが電気的エネルギーとなることによって発生す
る圧電気又は焦電気が腐食の誘因となる腐食性物質、特
に振動及び/又は回転を伴わない静的な外力又は/及び
加熱を受ける金属部材の防食方法に関する。 【0002】 【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
腐食を防止する方法としては、腐食の原因である酸素、
pH、溶解成分等の化学反応自体を阻止することを考慮
した対策がなされているのが実情である。ところが、か
かる化学反応自体を阻止する対策、例えば防錆塗料の塗
布等を行っても、依然として腐食は進行するのが実情で
ある。従って、本発明の目的は腐食性の物質の新規防食
方法を提供することである。 【0003】 【課題を解決するための手段】本発明者はかかる状況の
下に腐食のメカニズムについて研究を重ねてきたとこ
ろ、物質は加圧、加熱といったあらゆる種類の外部応力
を受けるものであるが、この外部応力による力学的エネ
ルギーが電気的エネルギーに変換され、これによって腐
食が生起すること、さらに当該腐食の原因となる電気的
エネルギーを、その物質に対して低エネルギーの交流電
界(電場)、又は/及び交流磁界(磁場)、又は静磁界
(磁場)を作用させ、又は交流電界(電場)と直流電界
(電場)とを同時に作用させて制御することによって、
物品の腐食が防止されることを見出した。図1の(1)
図に示す電気回路は、本実験を行うために外部電界を遮
断するように製作したステンレス製のシールドボックス
(S)の中で試料を絶縁固定したもの(ガラス、ゴム等
の試料は絶縁固定せずに接地固定したもの、すなわち試
料の一端を抵抗を介さずに接地し、他端にオシロスコー
プを接続したもの)であり、この回路はシールドボック
ス(S)を用いない場合には図1の(3)図及び図1の
(4)図のように置き替えることができる。そして、図
1の(2)図に示すように、接地電極(1)から空間d
を隔てて試料(2)が配置され、空間dには空気層が存
在する。試料(2)で発生した圧電気、焦電気はこの空
気層を伝藩して電気回路が形成される。図1の(2)図
では、空間dは接近しているように図示されているが、
実際にはかなりの距離が存在している。このことは、当
該空気層をイオン化し、その結果として腐食性物質中に
発生する圧電気、焦電気が伝藩することを意味し、この
ような二相性の電気現象に依って酸素イオンが吸着さ
れ、また、極性が反転して水素放出が起こり、腐食に係
わることを意味する。(註)図1の(1)図及び図1の
(2)図に起こる電気現象が図1の(3)図及び図1の
(4)図でも起こることを確認した。さらに本発明者
は、当該圧電気及び焦電気は、結晶構造を有するものの
みならず、非結晶構造のものでも発生するものであるこ
とを見出した。本発明はかかる知見に基づいて完成され
たものであり、圧電気及び/又は焦電気を発生しうる腐
食性物質において生じた圧電気及び/又は焦電気を制御
することを特徴とする当該腐食性物質の防食方法に関す
る。 【0004】すなわち本発明は下記構成の振動及び/又
は回転による外力及び/又は加熱を受けない静的な外力
及び/又は加熱を受ける金属部材の防食方法である。 (1)振動及び/又は回転を伴わない静的な外力(外部
応力)を受ける金属部材に対し、その外力を受けること
で前記金属部材に発生する圧電気を制御することによっ
て、前記外力に起因して前記金属部材に発生する腐食を
防止する金属部材の防食方法において、前記金属部材に
発生する圧電気を制御する方法として、前記金属部材に
対して外部より交流電界(電場)、交流磁界(磁場)又
は静磁界(磁場)を印加、又は交流電界(電場)と直流
電界(電場)とを同時に印加することを特徴とする金属
部材の防食方法。 (2)振動及び/又は回転を伴わない静的な加熱を受け
る金属部材に対し、その加熱を受けることで前記金属部
材に発生する焦電気を制御することによって、前記加熱
に起因して前記金属部材に発生する腐食を防止する金属
部材の防食方法において、前記金属部材に発生する焦電
気を制御する方法として、前記金属部材に対して外部よ
り交流電界(電場)、交流磁界(磁場)又は静磁界(磁
場)を印加、又は交流電界(電場)と直流電界(電場)
とを同時に印加することを特徴とする金属部材の防食方
。 (3)振動及び/又は回転を伴わない静的な外力(外部
応力)及び加熱を受ける金属部材に対し、その外力及び
加熱を受けることで前記金属部材に発生する圧電気及び
焦電気を制御することによって、前記外力に起因して前
記金属部材に発生する腐食を防止する金属部材の防食方
において、前記金属部材に発生する圧電気及び焦電気
を制御する方法として、前記金属部材に対して外部より
交流電界(電場)、交流磁界(磁場)又は静磁界(磁
場)を印加、又は交流電界(電場)と直流電界(電場)
とを同時に印加することを特徴とする金属部材の防食方
。 (4)金属部材が、銀、鉄、鋼、ステンレス、銅、真
鍮、洋白銅、リン青銅、アルミニウム、ジュラルミン、
亜鉛、鉛又はハンダのいずれか1種であることを特徴と
する前記(1)項〜(3)項のいずれか1項に記載の金
属部材の防食方法。 【0005】(5)振動及び/又は回転を伴わない静的
な加熱を受ける金属部材に対し、その加熱を受けること
で前記金属部材に発生する焦電気を制御することによっ
て、前記加熱に起因して前記金属部材に発生する腐食を
防止する金属部材の防食方法において、前記金属部材に
発生する焦電気を制御する方法として、前記金属部材に
対して外部より交流電界(電場)を印加することを特徴
とする振動及び/又は回転を伴わない静的な加熱を受け
る金属部材の防食方法。 (6)振動及び/又は回転を伴わない静的な加熱を受け
る金属部材に対し、その外力を受けることで前記金属部
材に発生する焦電気を制御することによって、前記加熱
に起因して前記金属部材に発生する腐食を防止する金属
部材の防食方法において、前記金属部材に発生する焦電
気を制御する方法として、前記金属部材に対して外部よ
り交流磁界(磁場)を印加することを特徴とする振動及
び/又は回転を伴わない静的な加熱を受ける金属部材の
防食方法。 (7)振動及び/又は回転を伴わない静的な加熱を受け
る金属部材に対し、その加熱を受けることで前記金属部
材に発生する焦電気を制御することによって、前記加熱
に起因して前記金属部材に発生する腐食を防止する金属
部材の防食方法において、前記金属部材に発生する焦電
気を制御する方法として、前記金属部材に対して外部よ
り静磁界(磁場)を印加することを特徴とする振動及び
/又は回転を伴わない静的な加熱を受ける金属部材の防
食方法。 (8)振動及び/又は回転を伴わない静的な加熱を受け
る金属部材に対し、その加熱を受けることで前記金属部
材に発生する焦電気を制御することによって、前記加熱
に起因して前記金属部材に発生する腐食を防止する金属
部材の防食方法において、前記金属部材に発生する焦電
気を制御する方法として、前記金属部材に対して外部よ
り交流電界(電場)と直流電界(電場)とを同時に印加
することを特徴とする振動及び/又は回転を伴わない静
的な加熱を受ける金属部材の防食方法。 【0006】(9)振動及び/又は回転を伴わない静的
な外力(外部応力)及び加熱を受ける金属部材に対し、
その外力及び加熱を受けることで前記金属部材に発生す
る圧電気及び焦電気を制御することによって、前記外力
に起因して前記金属部材に発生する腐食を防止する金属
部材の防食方法において、前記金属部材に発生する圧電
気及び焦電気を制御する方法として、前記金属部材に対
して外部より交流電界(電場)を印加することを特徴と
する振動及び/又は回転を伴わない静的な外力及び加熱
を受ける金属部材の防食方法。 (10)振動及び/又は回転を伴わない静的な外力及び
加熱を受ける金属部材に対し、その外力及び加熱を受け
ることで前記金属部材に発生する圧電気及び焦電気を制
御することによって、前記外力及び加熱に起因して前記
金属部材に発生する腐食を防止する金属部材の防食方法
において、前記金属部材に発生する圧電気及び焦電気を
制御する方法として、前記金属部材に対して外部より交
流磁界(磁場)を印加することを特徴とする振動及び/
又は回転を伴わない静的な外力及び加熱を受ける金属部
材の防食方法。 (11)振動及び/又は回転を伴わない静的な外力を受
ける金属部材に対し、その外力及び加熱を受けることで
前記金属部材に発生する圧電気及び焦電気を制御するこ
とによって、前記外力及び加熱に起因して前記金属部材
に発生する腐食を防止する金属部材の防食方法におい
て、前記金属部材に発生する圧電気及び焦電気を制御す
る方法として、前記金属部材に対して外部より静磁界
(磁場)を印加することを特徴とする振動及び/又は回
転を伴わない静的な外力及び加熱を受ける金属部材の防
食方法。 (12)振動及び/又は回転を伴わない静的な外力及び
加熱を受ける金属部材に対し、その外力及び加熱を受け
ることで前記金属部材に発生する圧電気及び焦電気を制
御することによって、前記外力及び加熱に起因して前記
金属部材に発生する腐食を防止する金属部材の防食方法
において、前記金属部材に発生する圧電気及び焦電気を
制御する方法として、前記金属部材に対して外部より交
流電界(電場)と直流電界(電場)とを同時に印加する
ことを特徴とする振動及び/又は回転を伴わない静的な
外力及び加熱を受ける金属部材の防食方法。 (13)金属部材が、銀、鉄、鋼、ステンレス、銅、真
鍮、洋白銅、リン青銅、アルミニウム、ジュラルミン、
亜鉛、鉛又はハンダのいずれか1種であることを特徴と
する上記(1)〜(12)のいずれか1項に記載の金属
部材の防食方法。なお、上記(1)項〜(13)項に記
載の振動及び/又は回転を伴わない静的な外力又加熱、
あるいは外力及び加熱を受ける金属部材は通常、空気中
に設置されたものである。 【0007】 【発明の実施の形態】物品に応力をかけた場合、分子レ
ベルでの位置変化の運動量が電気エネルギーに変わった
ものが圧電気又は焦電気であり、本発明はこれらの発生
電気が局部的に腐食を起こすのを外部より交流電界(電
場)、交流磁界(磁場)、又は静磁界(磁場)を作用さ
せ、又は交流電界(電場)と直流電界(電場)とを同時
に作用させて当該電気エネルギーを制御し、防食効果を
発揮せしめるものである。圧電気又は焦電気の発生オー
ダーは発生体から同軸ケーブル等で導引し、オシロスコ
ープ等にて観測しようとする結果、途中の減衰が大き
く、このため確かに小さくても発生している中心点での
発生オーダーは実際は大きいものである。このことにつ
いては図1の(1)図及び図1の(2)図によって示す
ことができるし、さらに図1の(3)図及び図1の
(4)図に依って確認できる。従って中心点に連続的な
電気を発生しうる外力をかけた場合に発生してくる圧電
気又は焦電気は無視できないものであり、腐食性物質の
表面に限らず深部に発生しうる。腐食性物質内部に発生
した圧電気又は焦電気は表面が腐食状態でなくても、発
生した電気が腐食性物質とその臨界面にて接触する気体
をイオン化し、その結果、電気的反応、電気的化学的反
応が起こり、腐食の引金となる。また、同時に電気現象
と腐食性物質の構成分子等の間に電気的反応若しくは電
気的化学的反応が起こり、同様にして腐食の引金とな
る。本発明において、腐食性物質とは、圧電気、焦電気
等の電気的エネルギーによって、腐食を生起するもので
あり、例えば鉄、ステンレス鋼、ハンダ、真鍮、アルミ
ニウム、銅等の金属、タイル等の陶磁器、ガラス等、ゴ
ム、プラスチック、塗料等の高分子等の、外部応力によ
って構成分子が機械的に変形して電気的エネルギーが発
生するものをいう。特に、今回本発明者は非結晶性の物
質が外力、加熱によって圧電気又は焦電気を発生するこ
とを見出したものであり、かかる非結晶性物質中、特に
腐食を生起し易い金属類に対して本発明の方法を適用す
る。上記のような一般材料に圧電気又は焦電気が発生す
ることを確認した実験、及び、発生した圧電気及び焦電
気が腐食を生起させるものであり、また、これに対して
本発明の防食方法が有効であることを確認した実験を次
に示す。ただし、腐食と防食効果の実験は圧電気につい
てのみ行った。実験は全て、室温中にて行った。 【0008】A.圧電気の発生の確認実験 亜鉛引鉄板(板厚0.3mm、長さ70×幅20mm)
を試料とし、図1の(3)図に示す測定回路を構成し、
該試料を打撃することによって、該試料に圧電気が発生
することを確認した。この測定回路を構成するための詳
細な条件値は次のとおりである。 試料はバイスで保持し、試料とバイスとの間に、絶縁
のためのアミ入りガラス(板厚6.8mm、寸法40×
65mm)を介在させた。バイスによる試料の保持状態
は、試料の全長70mmのうち40mmが挟持され、残
り30mmが先端自由の状態でバイスのクランプ面から
突き出した状態である。 計測誤差の原因となる外部からの電磁的、電気的な各
種の外乱をできる限り排除するために、シールドボック
ス(SUS430、板厚1.0mm、寸法450×21
0×255mm)内での実験とした。該シールドボック
スは大地へ第3種接地されている。 上記試料を保持するバイスは、シールドボックスの内
壁面にL字金具で固定され、かつ、導通され同電位とな
っている。 オシロスコープの電極は、試料の側面に対して20m
mのエアギャップを設けて設置した。 以上のような、試料に対する測定回路の接続状態で、試
該料の突き出した側の自由端より長手軸の延長方向に5
0mm離れたところから、該試料の端面に、ガラスロッ
ト棒(300mm×φ9mm)を用いて約1.5kgf
〜1.7kgfの加力を瞬時に与えるように打撃したと
ころ、図11に示す通り、打撃の瞬間にオシロスコープ
の電圧波形は2.5mVまで立ち上がった後、約2ms
ecの間に単調に減衰した。以上の実験によって、亜鉛
引鉄板が打撃によって電気(圧電気)を発生する性質を
有することが確認された。また、外の一般材料について
も、同様の実験によって圧電気の発生が確認された。 【0009】B.焦電気の発生の確認実験 ケイ素鋼板(板厚1.0mm、長さ250×幅20m
m)を試料とし、図1の(2)図に示す測定回路を構成
し、該試料を加熱することによって、該試料に圧電気が
発生することを確認した。この測定回路の詳細な値は次
のとおりである。 試料はバイスで保持し、試料とバイスとの間に、絶縁
のためのアミ入りガラス(板厚6.8mm、寸法40×
65mm)を介在させた。バイスによる試料の保持状態
は、試料の全長250mmのうち50mmが挟持され、
残り200mmが先端自由の状態でバイスのクランプ面
から突き出した状態である。 シールドボックスの仕様、バイスのシールドボックス
に対する固定方法は、上記実験Aと同様である。 抵抗の値は、r=1Ω〜1MΩ、r=1MΩ、で
ある。 以上のような、試料に対する測定回路の接続状態で、該
試料の突き出した側の自由端部に、プロパンガス・酸素
を仕様するポータブルミニトーチを用いて、約1500
℃の熱を瞬時に与えたところ、図12に示す通り、加熱
の瞬間から約0.7secの間、オシロスコープの電圧
波形は±40mVの範囲内で激しく振幅した後、約0.
4secの間で単調に減衰した。以上の実験によって、
ケイ素鋼板が加熱によって電気(焦電気)を発生する性
質を有することが確認された。また、他の一般材料につ
いても、同様の実験によって焦電気の発生が確認され
た。 【0010】C.圧電気が腐食を生起させることの確認
実験 ケイ素鋼板(板厚1.0mm、長さ120×幅20m
m)を試料とし、該試料を上記実験Aと同様にバイスで
保持したものを2セット用意し、一方の試料にのみ、ご
く軽度の湾曲状の塑性変形を与え、自由端に連続的な振
動を与え、圧電気を発生させた。その結果、圧電気を発
生させた方の試料に腐食が発生した。 D.本発明の方法が腐食を防止することの確認実験 上記実験Cと同様の試料を同様に保持したものを2セッ
ト用意し、両方の試料共に、ごく軽度の湾曲状の塑性変
形を与え自由端に連続的な振動を与え、一方の試料に対
してのみ、両端に20mV、100μAの交流を加え
た。その結果、交流を加えなかった方の試料は上記実験
Cと同様に腐食したが、交流を加えた方の試料は腐食し
なかった。 以上C、Dの実験によって、一般材料に発生した圧電気
が腐食を生起させるものであり、これに対して本発明の
防食方法が有効であることが確認された。 【0011】振動及び/又は回転を伴わない静的な外力
及び/又は加熱を受ける金属部材としては、橋梁、建築
架構造物、工作物等がある。本発明に関して、腐食の種
類としては、例えば次のようなものが例示される。 全面腐食 局部腐食(孔蝕を含む) しかして、これらいずれの場合においても圧電気、焦電
気が腐食に関与し、これらの電気現象と腐食現象の関係
は何時も単一的である。一般的に腐食面で腐食電池を形
成した電気状態について腐食電圧、電流と腐食回路の抵
抗の関係は、電流をIとし、アノード電位E、カソー
ド電位E、電位差間に存在する抵抗R及び金属の固有
抵抗rの間でI(R+r)=E−Eとなる。このよ
うな電気的な手続のもとに腐食が進行するのであるが、
もっとも腐食を起こさせる環境条件としてはいままでは
水、湿度を多量に含んだ空気(これは腐食の量に関係す
ると思われる)、酸素の存在が必要条件であり、これら
の環境と金属の界面で電気的化学的反応が起こり、腐食
電池が形成される。一般的に以上の腐食の形態としては
酸素消費形、水素発生形があり、さらに、図3のような
断面的なものについて考えてみると、ある金属の断面内
にまだ腐食が形成されていない箇所で応力、熱応力に依
る圧電気、焦電気が発生した場合(もっとも、これらは
金属材質の不均一に依る応力分布の不均一も考えに入れ
ての圧電気、焦電気が発生した場合のことであるが)、
この電気現象が金属とその金属の臨界面で接触する気体
との間で電位差を生じる結果となる。この結果まだ腐食
状態になっていない場合であっても、発生する圧電気、
焦電気の極点発生値は容量的には小さくても位置的には
非常に高い。これはオシロスコープ観察の図1の(2)
図に示すような回路で観測した。このことから、圧電
気、焦電気が発生源の金属の臨界面と接触している接触
体の気体のイオン化に関与して、電気的化学的反応が起
こり、即ち、腐食への引金となる。これと環境との相乗
作用がさらに腐食を進行させる結果となる。もう少しこ
の図1の(2)図の現象を具体例と置換して考えてみる
と、例えば、図2のように長尺の金属体でこの金属体上
の任意の点Pで圧電気、焦電気が発生するとその近傍の
箇所が発生した圧電気、焦電気に対して相対的に異符号
となり、臨界面に接触する接触体、例えば気体をイオン
化して腐食が始まることになる。即ち、接触体の無限遠
点までイオン化して腐食が始まるのではない。今度は既
に腐食が進んだ状態を保持している金属の断面という点
で考えてみると、図としては前述と同様の図3である
が、図3について前述の金属表面と内断面の関係の腐食
について点A、B間の電位差をEvとすると、Ev=E
−E又はEv=E−Eで可逆的である(どのよ
うな関与の仕方をするかは別として、当然腐食点の腐食
塊の中にも別の圧電気、焦電気は起こる)。また、図3
に示すような断面関係でその材質の断面の材質不均一部
を含めた応力電位点B付近に鋳巣が存在した場合等のケ
ースでは、表面に発生した腐食点が多くの場合この鋳巣
に向かって腐食の先を進行させ、やがてこの鋳巣に達し
材質の断面において応力限界が起こり、破断事故が起こ
ることになる。 【0012】ゴム、プラスチック、塗装鋼板等にも圧電
気、焦電気が起こる(圧電性があれば焦電性があること
は電気物性上認められている)ので、本来防錆材、美観
仕上材として用いられる塗料自身にも金属の内部に起こ
る圧電気、焦電気とは別の圧電気、焦電気が起こる。こ
こで塗装皮膜にピンホールや割れが存在した場合、これ
に依ってさらに腐食を助長することになる。また、反対
に塗装面に損傷箇所が存在しない場合でも腐食は起こる
ものと考える。これらのこうした微妙な圧電気、焦電気
現象がやがて後日の本格的な腐食への備えとなり、いわ
ゆる引金、助剤として働くことになる。本来の防錆塗料
が腐食亢進の助剤として働くと述べたが、これは決して
一概には言えない面がある。それは両者間に起こる圧電
気、焦電気は互いに関係しあって電気的に塗料の電気的
立場が金属の仕事関数に関して制御する方向に働けばこ
の場合は防食効果がある。従って、塗料自身にも金属と
相反した圧電気、焦電気が別々に起こり全く別の働きを
するのではなく金属と塗料との接触界面で、電気的働き
が常に防食方向にあることが必要である。また、同じよ
うに塗料の磁性化も効果を得ることになる。なお、既に
一定の酸化が進んだ箇所でその後酸化亢進が認められな
い箇所、即ち、酸化の既応歴があって何等かの被膜を作
って現状は安定している箇所のことであるが、ある時突
然酸化が再起される現象が見られる。この再起現象も圧
電気、焦電気が関与していると考えられる。酸化既応歴
があって現在は電気的に安定している箇所の酸化被膜を
力学的、熱力学的環境条件が変わって発生する圧電気、
焦電気が酸化被膜と圧電気、焦電気の関係で電気的演算
の結果、同じ被膜の外側臨界面まで達して拡散し、酸化
を再起することになる。本発明における圧電気及び/又
は焦電気の制御方法には特に制限を要せず、例えば発生
した圧電気、焦電気を打ち消すこと(例えば、当該圧電
気及び/又は焦電気を制御するために、外部より交流
電界を作用させる方法、交流磁界を作用させる方法、
磁性体塗料の塗布又は磁性体の貼付等が例示される)
等によって達成される。交流電界を作用する回路は少な
くとも一つあればよく、電気発生源の数、発生位置等に
よって適宜増減すればよい。発生源の数が不明の場合に
は予め数箇所を想定して設置する。複数の印加装置を使
用する場合には外部電源は等圧でなければならず、これ
に電位差があると、外部電源の両端に電位差があらわれ
る。また交流の外部電源と直流の外部電源を同時に印加
してもそれぞれの防食効果を発揮することになる。この
場合の交直流の外部電源はその関係において等圧にしな
くてもよいし、また電源の分布数はその交直流の電源成
分が異なる上で印加目的も違うので各々の印加電源の分
布数も違ってもよい。使用する交流電流は、周波数10
Hz〜6000Hzで電圧0.01V〜600V、好ま
しくは周波数10Hz〜600Hzで電圧0.01V〜
1Vを流電する。外部より交流を通電する場合の一態様
は図4に示す如き装置を使用して実施される。図4に示
す電気回路において印加する交流電源出力を少ない状態
から多い状態に連続的に変化させ、かつこの間に試料鋼
体に打撃、熱を加えながらオシロスコープを観測する
と、最初少ない状態では印加交流波形上に圧電気、焦電
気波形が観測できるが、印加電源出力を多くすると、圧
電気、焦電気は消滅し、あとに印加交流波形のみ観測す
る結果になる。印加交流電源出力については鋼体金属に
発生する応力の程度によって当然相対的に変化させる必
要があり、このような事情から交流電源の電圧、電流の
関係について、同時的あるいは可逆的に増減変化対応さ
せる必要がある。また、塗料、特に防錆塗料等において
も圧電気、焦電気が原因で腐食が生起し、防錆塗料の役
目を果たさなくなる。かかる塗料に対しては、磁性体塗
料の塗布又は磁性体の貼付を行うことが好ましい。塗料
に磁性粉末を混入すればよく、その混入量は金属体の応
力に応じて増減すればよい。 【0013】本発明は鋼体の表面に限らず深部で発生す
る焦電気及び圧電気を制御することによって腐食を防止
できる。この方法は圧電気、焦電気の発生の機会の多い
大型プラント、建築、土木工事、橋梁等、車輌車体、航
空機、通過荷重・鉄骨等、力学的又は熱力学的に影響を
受け腐食するものに対して有効である。 【0014】 【実施例】圧電気あるいは焦電気を前述したように、図
1の(1)図に示したものを図1の(2)図、図1の
(3)図又は図1の(4)図のように電気回路上、同等
に置き替えることができる。そして観測し得る圧電気、
焦電気が二相性を呈し、空間を伝搬する。このようなこ
とから、環境中に存在する酸化物に限らず、水酸化物、
炭酸塩、亜硝酸塩、亜硫酸塩等を含み、発生する圧電
気、焦電気が正領域にあるときは、環境中からO
の(−)イオンを吸着し、逆に負領域にあるときは、H
、ヒドロニウム等の(+)イオンを吸着すること
になる。従来より自然腐食の機序として、環境条件にも
よるが、酸素消費形、あるいは水素放出形等による腐食
が広く認められている。それで本研究のように圧電気、
焦電気が発生すれば即く、腐食への引金になるというこ
とである。従って、この圧電気又は焦電気を制御するこ
とにより腐食を防止することが可能となるわけである。
以下、本発明の防食方法の実施例を用いて説明する。 【0015】実施例1 圧電気又は焦電気の発生源が1つの場合の制御する回路
を図6に示す。Eは発生源、Lは回路、Mは金属板
を示す。電気発生源(E)で発生した電気は回路(L
)に配された交流電源によって印加された電流によっ
て制御される。 【0016】実施例2 発生源が2つの場合の制御する回路を図7に示す。
、Eは発生源、L、Lは回路、Mは金属板を
示す。電気発生源(E)及び(E)で発生した電気
は、回路(L)及び(L)にそれぞれ配された交流
電源によって印加された電流によって制御される。この
場合、印加電圧は等しい。発生源がnの場合にはn個の
回路を組めばよい。 【0017】実施例3 発生源が3つの場合の制御する回路を図8に示す。
、E、Eは発生源、Lは回路、Rは抵抗、M
は金属板を示す。金属板(M)に接点(A)、
(A)、(A)をとり、それに対応する接点(A’
)、(A’)、(A’)をとる。図8に示すよう
な回路(L)に配された交流電源によって印加された
電流は発生源(E)、(E)、(E)で発生した
電気を制御する。発生源がnの場合には金属板(M)上
にA〜A接点のそれに対応するA’〜A’の接
点のそれに対応するA’〜A’の接点をとればよ
い。 【0018】実施例4 発生源が局部的にばらついている場合には図9に示すよ
うな回路を組み制御することができる。 E、E
発生源、L、Lは回路、Rは抵抗、Mは金属板を示
す。 【0019】実施例5 発生源に対して磁場を作用させる場合は図10の(1)
図及び図10の(2)図のように実施して、発生した電
気を制御する。発生源によっては直接コイル(5)を巻
き交流電流を流すことによって発生源体に磁場を作る
(図10の(1)図参照)。あるいは発生源に永久磁石
(6)を貼付作用させる(図10の(2)図参照)。 【0020】参考例1 図5に示す回路を作製し、試料鋼体を加圧又は加熱した
ときの圧電気又は焦電気発生の様子をオシロスコープで
調べた。その結果を表1に示す。図中Mは試料鋼体片、
Rは抵抗、OSCはオシロスコープを示し、表中○印は
圧電気又は焦電気が生じたことを示す。また、加圧は医
科用診断ゴムハンマにて打撃を与えること(連続加圧は
ハンマで連続に打撃を与えること)により、加熱は10
0〜1500℃に加熱することにより行った。 【0021】 【表1】 【0022】 【発明の効果】上記の通り本発明によれば、振動及び/
又は回転を伴わない静的な外力(外部応力)又は/及び
加熱を受ける大型プラント、航空機、建築、土木工事、
橋梁、鉄骨等の腐食を防止することができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for preventing corrosion of corrosive substances.
About the law. For more details,
Generated by the conversion of energy into electrical energy
Corrosive substances, especially when piezoelectric or pyroelectric
A static external force without vibration and / or rotation
The present invention relates to a method for preventing a metal member from being heated. [0002] 2. Description of the Related Art
As a method of preventing corrosion, oxygen that causes corrosion,
Consider blocking chemical reaction itself such as pH and dissolved components
The fact is that the following measures have been taken. However,
Measures to prevent the chemical reaction itself, such as the application of rust preventive paint
The fact is that even with cloth, corrosion still progresses
is there. Therefore, an object of the present invention is to provide a novel corrosion protection for corrosive substances.
Is to provide a way. [0003] SUMMARY OF THE INVENTION The present inventor has developed a
I have been studying the mechanism of corrosion below
Of course, substances are subject to any kind of external stress
The mechanical energy generated by this external stress.
Energy is converted to electrical energy, which
Food, and the electrical
Energy is transferred to the material using low-energy AC power.
Field (electric field) or / and alternating magnetic field (magnetic field) or static magnetic field
(Magnetic field), or AC electric field (electric field) and DC electric field
(Electric field)
It has been found that corrosion of articles is prevented. (1) in FIG.
The electric circuit shown in the figure interrupts the external electric field for this experiment.
Stainless steel shield box made to cut
(S) Insulated and fixed sample (glass, rubber, etc.)
The test sample was grounded without insulation and fixed.
Ground one end of the sample without a resistor, and connect an oscilloscope to the other end.
This circuit is a shield box
1 (3) and FIG.
(4) It can be replaced as shown in the figure. And figure
As shown in FIG. 1 (2), the space d extends from the ground electrode (1).
The sample (2) is placed at a distance from
Exist. The piezoelectricity and pyroelectricity generated in sample (2)
An electric circuit is formed through the air layer. FIG. 1 (2)
In the figure, the space d is illustrated as approaching,
In practice there is considerable distance. This is
The air layer is ionized, resulting in corrosive substances
This means that the generated piezoelectricity and pyroelectricity will be transmitted to the domain,
Oxygen ions are adsorbed by such a biphasic electrical phenomenon.
In addition, the polarity is reversed and hydrogen is released, causing corrosion.
Means to understand. (Note) Figure 1 (1) and Figure 1
(2) The electrical phenomena occurring in FIG.
(4) It was confirmed that this also occurred in the figure. Furthermore, the present inventor
Means that the piezoelectricity and pyroelectricity have a crystal structure,
Not only that, even those with an amorphous structure
And found. The present invention has been completed based on these findings.
Which can generate piezoelectricity and / or pyroelectricity
Controls piezoelectricity and / or pyroelectricity generated in edible substances
A method of preventing the corrosive substance from being corroded.
You. That is, the present invention provides vibration and / or
Is external force due to rotation and / or static external force without heat
And / or an anticorrosion method for a metal member subjected to heating. (1) Static external force without vibration and / or rotation (external
Receiving external force on metal members that receive stress
Control the piezoelectricity generated in the metal member
Thus, the corrosion generated on the metal member due to the external force is reduced.
Corrosion prevention method of metal member to preventIn the metal member
As a method of controlling generated piezoelectricity, the metal member
AC electric field (electric field), AC magnetic field (magnetic field) or
Applies a static magnetic field (magnetic field), or AC electric field (electric field) and DC
Metal characterized by simultaneous application of an electric field
Corrosion protection method for components. (2) subject to static heating without vibration and / or rotation
The metal member is heated by receiving the heat.
By controlling the pyroelectricity generated in the material, the heating
Metal that prevents corrosion occurring on the metal member due to
Corrosion protection method for componentsIn the above, pyroelectricity generated in the metal member
As a method of controlling air, an external
AC electric field (electric field), AC magnetic field (magnetic field) or static magnetic field (magnetic field)
Field) or an AC electric field (electric field) and a DC electric field (electric field)
Corrosion protection of metal members characterized by simultaneously applying
Law. (3) Static external force without vibration and / or rotation (external
Stress) and the external force and
Piezoelectricity generated in the metal member by being heated and
By controlling the pyroelectricity, the
Corrosion prevention method for metal members to prevent corrosion occurring on metal members
Law, The piezoelectricity and pyroelectricity generated in the metal member
As a method of controlling the outside of the metal member
AC electric field (electric field), AC magnetic field (magnetic field) or static magnetic field (magnetic
Field) or an AC electric field (electric field) and a DC electric field (electric field)
Corrosion protection of metal members characterized by simultaneously applying
Law. (4) Metal members are silver, iron, steel, stainless steel, copper, true
Brass, nickel silver, phosphor bronze, aluminum, duralumin,
It is characterized by being one of zinc, lead or solder
SaidItems (1) to (3)Gold according to any one of the above
Corrosion prevention method for metal members. (5) Static without vibration and / or rotation
Metal parts that are subject to excessive heating
Control the pyroelectricity generated in the metal member
Therefore, the corrosion generated on the metal member due to the heating can be reduced.
In the method for preventing corrosion of a metal member, the metal member
As a method of controlling generated pyroelectricity, the metal member
It is characterized by applying an AC electric field (electric field) from outside
Subject to static heating without vibration and / or rotation
Corrosion protection method for metal members. (6) subject to static heating without vibration and / or rotation
Receiving the external force on the metal member
By controlling the pyroelectricity generated in the material, the heating
Metal that prevents corrosion occurring on the metal member due to
In a method for preventing corrosion of a member, a pyroelectric
As a method of controlling air, an external
Vibrations characterized by applying an alternating magnetic field (magnetic field)
Metal members subjected to static heating without rotation and / or rotation
Anticorrosion method. (7) Receive static heating without vibration and / or rotation
The metal member is heated by receiving the heat.
By controlling the pyroelectricity generated in the material, the heating
Metal that prevents corrosion occurring on the metal member due to
In a method for preventing corrosion of a member, a pyroelectric
As a method of controlling air, an external
Vibration characterized by applying a static magnetic field (magnetic field)
And / or to prevent metal members subjected to static heating without rotation
Eating method. (8) subject to static heating without vibration and / or rotation
The metal member is heated by receiving the heat.
By controlling the pyroelectricity generated in the material, the heating
Metal that prevents corrosion occurring on the metal member due to
In a method for preventing corrosion of a member, a pyroelectric
As a method of controlling air, an external
AC electric field (electric field) and DC electric field (electric field) are applied simultaneously
Static without vibration and / or rotation
Corrosion protection method for metal members subjected to typical heating. (9) Static without vibration and / or rotation
Metal members that are subject to excessive external force (external stress) and heat,
The metal member is generated by receiving the external force and heating.
By controlling piezoelectricity and pyroelectricity, the external force
Metal that prevents corrosion occurring on the metal member due to
In a method for preventing corrosion of a member, a piezoelectric member generated on the metal member
As a method of controlling gas and pyroelectricity, the metal member
And applying an AC electric field (electric field) from outside
Static external force and heating without rotating vibration and / or rotation
Corrosion protection method for metal members subjected to heat. (10) Static external force without vibration and / or rotation and
The external force and the heat
To control the piezoelectricity and pyroelectricity generated in the metal member.
By controlling the external force and heating
Corrosion protection method for metal member to prevent corrosion occurring on metal member
In the above, the piezoelectricity and pyroelectricity generated in the metal member are
As a control method, the metal member is externally exchanged.
A vibration characterized by applying a flowing magnetic field (magnetic field) and / or
Or metal parts subject to static external force and heating without rotation
Corrosion prevention method of the material. (11) Receive static external force without vibration and / or rotation.
Metal members that are exposed to the external force and heat
Controlling the piezoelectricity and pyroelectricity generated in the metal member.
And the metal member caused by the external force and the heating
Method of corrosion prevention of metal parts to prevent corrosion occurring on steel
To control the piezoelectricity and pyroelectricity generated in the metal member.
As a method, a static magnetic field is applied to the metal member from outside.
(Vibration and / or time) characterized by applying a (magnetic field)
Protection of metal members subjected to static external force and heating without rolling
Eating method. (12) Static external force without vibration and / or rotation and
The external force and the heat
To control the piezoelectricity and pyroelectricity generated in the metal member.
By controlling the external force and heating
Corrosion protection method for metal member to prevent corrosion occurring on metal member
In the above, the piezoelectricity and pyroelectricity generated in the metal member are
As a control method, the metal member is externally exchanged.
Simultaneous application of flowing electric field (electric field) and DC electric field (electric field)
Characterized by static without vibration and / or rotation
An anticorrosion method for metal members subjected to external force and heating. (13) Metal material is silver, iron, steel, stainless steel, copper, true
Brass, nickel silver, phosphor bronze, aluminum, duralumin,
It is characterized by being one of zinc, lead or solder
The metal according to any one of the above (1) to (12),
Corrosion protection method for members. Note that the above items (1) to (13)
Static external force or heating without vibration and / or rotation of the load;
Alternatively, metal members that receive external force and heat are usually
It was installed in. [0007] BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION When stress is applied to an article,
The momentum of the position change at the bell turned into electrical energy
Are piezoelectric or pyroelectric, and the present invention
An external electric field (electric field)
Field), AC magnetic field (magnetic field), or static magnetic field (magnetic field)
Or an AC electric field (electric field) and a DC electric field (electric field)
To control the electrical energy to reduce the anticorrosion effect.
It is something that can be demonstrated. Generation of piezoelectric or pyroelectricity
Is guided from the generator with a coaxial cable, etc.
As a result of the observation at the
Therefore, even if it is small,
The order of occurrence is actually large. About this
1 (1) and FIG. 1 (2).
1 (3) of FIG. 1 and FIG.
(4) It can be confirmed according to the figure. So continuous to the center point
Piezoelectric generated when an external force that can generate electricity is applied
Gas or pyroelectricity is not negligible and
It can occur not only on the surface but also in the deep part. Generated inside corrosive substances
Piezoelectric or pyroelectricity is generated even if the surface is not corroded.
Gas in which generated electricity comes into contact with corrosive substances at its critical surface
Ionization, resulting in electrical reactions, electrochemical reactions
Reaction occurs, triggering corrosion. At the same time, electrical phenomena
Reaction or electric reaction between
Gas-chemical reactions occur, which in turn trigger corrosion.
You. In the present invention, corrosive substances are piezoelectric, pyroelectric,
Cause corrosion by electrical energy such as
Yes, for example iron, stainless steel, solder, brass, aluminum
Metals such as nickel and copper, ceramics such as tiles, glass, etc.
External stresses such as polymers, plastics, paints, etc.
When the constituent molecules are mechanically deformed, electrical energy is generated
What is born. In particular, this time, the present inventor
The material may generate piezoelectricity or pyroelectricity due to external force or heating.
And among such non-crystalline materials,
Apply the method of the present invention to metals that are likely to cause corrosion.
You. Piezoelectric or pyroelectricity is generated in the above general materials
Experiments, and the piezoelectric and pyroelectric generated
Qi causes corrosion, and
An experiment that confirmed that the anticorrosion method of the present invention was effective is described below.
Shown in However, experiments on corrosion and anti-corrosion effects
I went only. All experiments were performed at room temperature. A. Confirmation experiment of generation of piezoelectricity Zinc-plated iron plate (thickness 0.3 mm, length 70 x width 20 mm)
Is used as a sample to form a measurement circuit shown in FIG.
Piezoelectricity is generated in the sample by hitting the sample
Make sure you do. Details for configuring this measurement circuit
The detailed condition values are as follows. The sample is held in a vise, and insulation is provided between the sample and the vise.
With glass for sheeting (sheet thickness 6.8mm, size 40x
65 mm). Sample holding state by vice
Indicates that 40 mm of the total length of 70 mm of the sample is
30mm from the clamp surface of the vise with the tip free
It is in a protruding state. Electromagnetic and electrical signals from outside that cause measurement errors
In order to eliminate species disturbance as much as possible, shield box
(SUS430, plate thickness 1.0mm, size 450 × 21
(0 × 255 mm). The shield box
Is grounded to the ground. The vice holding the sample is inside the shield box.
It is fixed to the wall with an L-shaped bracket, and it is conducted and becomes the same potential.
ing. The oscilloscope electrode is 20m from the side of the sample
m and provided an air gap. With the connection of the measurement circuit to the sample as described above,
5 from the free end of the protruding side of the material in the direction of extension of the longitudinal axis.
0 mm apart, a glass lock was placed on the end face of the sample.
Approximately 1.5kgf using a rod (300mm x 9mm)
~ Applied a load of 1.7kgf instantaneously
At this time, as shown in FIG.
Voltage waveform rises up to 2.5mV, then about 2ms
Decayed monotonically during ec. According to the above experiment, zinc
The property that a drawing plate generates electricity (piezoelectricity) by hitting
It was confirmed to have. Also, for general materials outside
Also in the same experiment, generation of piezoelectricity was confirmed. B. Confirmation experiment of generation of pyroelectricity Silicon steel plate (plate thickness 1.0 mm, length 250 x width 20 m
m) is used as a sample to construct the measurement circuit shown in Fig. 1 (2).
And by heating the sample, piezoelectricity is applied to the sample.
It was confirmed that it would occur. The detailed value of this measurement circuit is
It is as follows. The sample is held in a vise, and insulation is provided between the sample and the vise.
With glass for sheeting (sheet thickness 6.8mm, size 40x
65 mm). Sample holding state by vice
Is 50 mm of the total length of 250 mm of the sample,
Clamp surface of vice with the remaining 200 mm free
It is in the state protruding from. Shield box specifications, vise shield box
Is the same as in Experiment A above. The value of the resistor is r1= 1 Ω to 1 MΩ, r2= 1MΩ,
is there. In the connection state of the measurement circuit to the sample as described above,
At the free end of the protruding side of the sample,
Approximately 1500 using a portable mini torch
℃ instantaneously given, as shown in FIG.
Oscilloscope voltage for about 0.7 sec from the moment
After the waveform violently oscillates within the range of ± 40 mV, the waveform becomes approximately 0.2 mV.
Attenuated monotonously during 4 sec. By the above experiment,
The ability of silicon steel sheets to generate electricity (pyroelectric) by heating
Quality was confirmed. For other general materials,
However, similar experiments have confirmed pyroelectricity.
Was. C. Confirm that piezoelectricity causes corrosion
Experiment Silicon steel plate (plate thickness 1.0 mm, length 120 x width 20 m
m) as a sample, and the sample was
Prepare two sets of the retained ones, and
Gives a slight curved plastic deformation, and continuously shakes the free end.
A motion was generated to generate piezoelectricity. As a result, piezoelectricity is generated
Corrosion occurred in the aged sample. D. Experiments to confirm that the method of the present invention prevents corrosion Two sets of samples holding the same samples as in Experiment C
Prepared, and for both samples, a very slight plastic deformation
Give shape and give continuous vibration to the free end.
Only, apply a 20mV, 100μA alternating current to both ends
Was. As a result, the sample without AC
Corroded in the same way as C, but the sample to which AC was applied corroded.
Did not. The piezoelectricity generated in general materials by the experiments of C and D
Causes corrosion, whereas the present invention
It was confirmed that the anticorrosion method was effective. Static external force without vibration and / or rotation
And / or metal members to be heated include bridges,
There are frame structures, workpieces, and the like. In the context of the present invention,
Examples of the class include the following.   General corrosion   Local corrosion (including pitting) In any of these cases,
Is involved in corrosion, and the relationship between these electrical phenomena and corrosion phenomena
Is always unity. In general, a corroded battery is formed on a corroded surface.
Corrosion voltage, current and corrosion circuit resistance
The relationship between the resistance and the current is I, and the anode potential EA, Casor
Do potential EC, The resistance R existing between the potential differences and the characteristic of the metal
I (R + r) = E between resistors rA-ECBecomes This
Corrosion proceeds under such electrical procedures,
Until now, the most corrosive environmental conditions
Water and air with high humidity (this is related to the amount of corrosion
The presence of oxygen is a prerequisite
Electrochemical reaction occurs at the interface between the environment and metal
A battery is formed. Generally, the above forms of corrosion
There are oxygen consumption type and hydrogen generation type.
If you think about the cross-section, inside the cross section of a certain metal
In areas where corrosion has not yet formed
When piezoelectricity or pyroelectricity is generated (although these are
Consider the uneven stress distribution due to uneven metal material
All of the piezoelectricity and pyroelectricity)
This electrical phenomenon is a gas that comes into contact with a metal at the critical surface of the metal
And a potential difference is generated. This still corrodes
Even if it is not in the state, the generated piezoelectricity,
Although the pyroelectric pole generation value is small in capacity,
Very high. This is the oscilloscope observation of Figure 1 (2)
Observed with a circuit as shown in the figure. From this, the piezoelectric
Contact where the gas or pyroelectricity is in contact with the critical surface of the source metal
Electrochemical reactions take place involving the ionization of body gases.
This is the trigger for corrosion. Synergy between this and the environment
The result is that the action promotes further corrosion. A little more
Considering the phenomenon of Fig. 1 (2) in Fig. 1 with a specific example
And, for example, a long metal body as shown in FIG.
When piezoelectricity and pyroelectricity are generated at an arbitrary point P,
Different sign relative to the piezoelectricity and pyroelectricity generated at the location
And a contact body that contacts the critical surface, for example, gas is ionized
And corrosion begins. That is, the infinity of the contact body
It doesn't ionize to the point and start corrosion. This time
The point of the cross section of the metal that keeps the state of advanced corrosion
Considering this, the figure is the same as FIG. 3 described above.
However, the corrosion of the relationship between the metal surface and the inner cross section described above with reference to FIG.
If the potential difference between points A and B is Ev, then Ev = E
A-EBOr Ev = EB-EAAnd reversible (what
Irrespective of how they are involved,
Another piezoelectricity, pyroelectricity, occurs in the mass.) FIG.
Non-uniform part of the cross section of the material in the cross-sectional relationship as shown in
When there is a cast hole near the stress potential point B including
In many cases, corrosion spots on the surface
The corrosion progresses toward
A stress limit occurs in the cross section of the material, causing a fracture accident.
Will be. Piezoelectricity is applied to rubber, plastic, painted steel plate, etc.
Qi, pyroelectricity occurs (If there is piezoelectricity, there must be pyroelectricity
Is recognized in terms of electrical properties).
The paint itself used as a finishing material also occurs inside the metal.
Piezoelectricity and pyroelectricity occur separately from piezoelectricity and pyroelectricity. This
If there are pinholes or cracks in the coating,
Will further promote corrosion. Also opposite
Corrosion occurs even if there is no damage on the painted surface
Think of things. These subtle piezoelectric, pyroelectric
The phenomenon eventually became a preparation for full-scale corrosion at a later date,
Work as a loose trigger and assistant. Original anti-rust paint
Said it would act as a corrosion enhancer, but this was never
There are aspects that cannot be said in general. It is the piezoelectric that occurs between the two
Qi and pyroelectricity are related to each other and electrically
If the stand works in a direction controlling over the work function of the metal
In the case of anticorrosion effect. Therefore, paint itself has
Opposing piezoelectricity and pyroelectricity occur separately and perform completely different functions.
Electrical work at the contact interface between metal and paint instead of
Must always be in the anticorrosion direction. Also the same
Thus, the effect of magnetizing the paint can be obtained. Please note that
Oxidation enhancement was not observed after a certain degree of oxidation
Where there is a history of oxidation,
Is a stable place at the moment,
However, a phenomenon in which oxidation is restarted is observed. This recurrence phenomenon is also
It is considered that electricity and pyroelectricity are involved. Oxidation history
There is an oxide film that is currently electrically stable
Piezoelectricity generated by changing mechanical and thermodynamic environmental conditions,
Pyroelectricity is electrically calculated based on the relationship between oxide film, piezoelectricity, and pyroelectricity.
As a result, it reaches the outer critical surface of the same coating, diffuses, and oxidizes.
Will be restarted. Piezoelectric and / or in the present invention
Does not require any special restrictions on the method of controlling pyroelectricity.
To cancel the applied piezoelectricity and pyroelectricity (for example,
External AC to control the air and / or pyroelectricity
A method of applying an electric field, a method of applying an alternating magnetic field,
Examples include applying a magnetic material paint or attaching a magnetic material)
Etc. are achieved. There are few circuits that act on AC electric fields.
At least one, depending on the number and location of electricity
Therefore, it may be appropriately increased or decreased. When the number of sources is unknown
Are set in advance at several locations. Using multiple application devices
External power supply must be equal pressure
If there is a potential difference, a potential difference appears at both ends of the external power supply.
You. Simultaneously apply AC external power and DC external power
Even so, each anticorrosion effect will be exhibited. this
In such a case, the external power supply
And the number of power distributions is
Since the application time is different and the application purpose is different,
The number of cloths may be different. The alternating current used has a frequency of 10
Hz to 6000 Hz, voltage 0.01V to 600V, preferably
Or at a frequency of 10 Hz to 600 Hz and a voltage of 0.01 V
Apply a current of 1V. One mode when applying AC from outside
Is implemented using an apparatus as shown in FIG. As shown in FIG.
The output of the AC power supply applied to the electrical circuit is small.
From the sample steel to
Observe the oscilloscope while hitting and applying heat to the body
At the beginning, piezoelectricity and pyroelectricity appear on the applied AC waveform
Although the air waveform can be observed, if the applied power
Electricity and pyroelectricity disappear, and only the applied AC waveform is observed later.
Result. Apply AC power output to steel
Naturally, it is necessary to change the relative
It is important to consider the AC power supply voltage and current
The relationship can be changed simultaneously or reversibly.
Need to be done. In addition, paints, especially rust preventive paints
Corrosion occurs due to piezoelectricity and pyroelectricity,
I will not fulfill my eyes. For such paints, magnetic coatings
It is preferable to apply a material or stick a magnetic substance. paint
Magnetic powder can be mixed into the
It may be increased or decreased according to the force. The present invention is not limited to the surface of a steel body but occurs at a deep portion.
Prevents corrosion by controlling pyroelectricity and piezoelectricity
it can. This method has many opportunities to generate piezoelectricity and pyroelectricity
Large plant, construction, civil engineering work, bridge, etc., vehicle body, navigation
Mechanical or thermodynamic effects such as airplanes, passing loads, steel frames, etc.
It is effective against corrosive materials. [0014] DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Piezoelectric or pyroelectric
1 (1) is the same as that shown in FIG. 1 (2) and FIG.
(3) Equivalent on the electric circuit as shown in FIG. 1 or FIG. 1 (4).
Can be replaced by And observable piezoelectricity,
Pyroelectricity is biphasic and propagates through space. Like this
Therefore, not only oxides present in the environment, but also hydroxides,
Piezoelectric generated containing carbonate, nitrite, sulfite, etc.
When qi and pyroelectricity are in the positive region, O2 etc
(−) Ion is adsorbed, and conversely, when it is in the negative region, H
3O+Adsorbing (+) ions such as hydrogen and hydronium
become. As a natural corrosion mechanism, environmental conditions
Depending on the type of oxygen consumption or hydrogen release, etc.
Is widely accepted. So, as in this study, piezoelectricity,
The occurrence of pyroelectricity is immediate and can trigger corrosion.
And Therefore, controlling this piezoelectricity or pyroelectricity
This makes it possible to prevent corrosion.
Hereinafter, an example of the anticorrosion method of the present invention will be described. Embodiment 1 Circuit for controlling when there is one piezoelectric or pyroelectric source
Is shown in FIG. E1Is the source, L1Is a circuit, M is a metal plate
Is shown. Electricity generation source (E1) Generated by the circuit (L
1) By the current applied by the AC power supply
Controlled. Embodiment 2 FIG. 7 shows a control circuit in the case of two sources.
E1, E2Is the source, L1, L2Is a circuit, M is a metal plate
Show. Electricity generation source (E1) And (E)2) Generated electricity
Is the circuit (L1) And (L2)
Controlled by the current applied by the power supply. this
In this case, the applied voltages are equal. If the source is n, then n
All you have to do is build a circuit. Embodiment 3 FIG. 8 shows a control circuit in the case of three sources.
E1, E2, E3Is the source, L1Is a circuit, R is a resistor, M
Indicates a metal plate. Contact (A) to metal plate (M)1),
(A2), (A3), And the corresponding contact (A ′)
1), (A '2), (A '3Take). As shown in FIG.
Circuit (L1Applied by the AC power supply
The current is generated at the source (E1), (E2), (E3) Occurred in
Control electricity. When the source is n, on a metal plate (M)
A1~ AnA 'corresponding to that of the contact1~ A 'nContact
A 'corresponding to that of the point1~ A 'nContact
No. Embodiment 4 If the source is locally scattered, it is shown in FIG.
Such a circuit can be assembled and controlled. E1, E2Is
Source, L1, L2Indicates a circuit, R indicates a resistor, and M indicates a metal plate.
You. Embodiment 5 When applying a magnetic field to the source, FIG.
FIG. 10 and FIG.
Control your mind. Depending on the source, directly wind the coil (5)
A magnetic field in the source body by passing an alternating current
(See FIG. 10 (1)). Or a permanent magnet for the source
(6) is applied (see FIG. 10 (2)). Reference Example 1 The circuit shown in FIG. 5 was prepared, and the sample steel body was pressed or heated.
Use a oscilloscope to observe the generation of piezoelectricity or pyroelectricity
Examined. Table 1 shows the results. In the figure, M is a sample steel piece,
R is a resistor, OSC is an oscilloscope, and ○ in the table is
Indicates that piezoelectricity or pyroelectricity has occurred. In addition, pressurization
Hit with a medical diagnostic rubber hammer (continuous pressurization
Heating by hammer)
Performed by heating to 0-1500C. [0021] [Table 1] [0022] As described above, according to the present invention, vibration and / or
Or static external force (external stress) without rotation or / and
Heated large plants, aircraft, construction, civil engineering,
Corrosion of bridges, steel frames, etc. can be prevented.

【図面の簡単な説明】 【図1】(1)、(2)、(3)及び(4)図は、腐食
の要因である電気現象を確認するための実験装置の概略
図。 【図2】金属体に圧電気や焦電気が発生した時の状態を
示す概略図。 【図3】金属体に圧電気や焦電気が発生した時の状態を
示す概略図。 【図4】鋼体金属に交流を通電し圧電気や焦電気の発生
を確認するための電気回路図。 【図5】試料鋼体に圧電気や焦電気が発生する様子を調
べるための回路図。 【図6】腐食の要因である電気現象の発生源が1つの場
合の制御回路図。 【図7】腐食の要因である電気現象の発生源が2つの場
合の制御回路図。 【図8】腐食の要因である電気現象の発生源が3つの場
合の制御回路図。 【図9】腐食の要因である電気現象の発生源が局部的に
ばらついている場合の制御回路図。 【図10】(1)図は腐食の要因である電気現象をコイ
ルに流した交流電流の磁場によって制御する回路図、
(2)図は腐食の要因である電気現象を永久磁石による
磁場によって制御する回路図。 【図11】圧電気の発生の確認実験においてオシロスコ
ープに示された圧電気の波形を示す図。同図におけるグ
ラフの縦方向の1目盛りは2.5mV、横方向の1目盛
りは5msecである。 【図12】焦電気の発生の確認実験においてオシロスコ
ープに示された焦電気の波形を示す図。同図におけるグ
ラフの縦方向の1目盛りは20mV、横方向の1目盛り
は0.2secである。 【符号の説明】 M:試料金属 E、E、E:発生源 R: 抵抗 L、L:回路
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIGS. 1 (1), (2), (3) and (4) are schematic diagrams of an experimental apparatus for confirming an electrical phenomenon which is a factor of corrosion. FIG. 2 is a schematic diagram showing a state when piezoelectricity or pyroelectricity is generated in a metal body. FIG. 3 is a schematic diagram showing a state when piezoelectricity or pyroelectricity is generated in a metal body. FIG. 4 is an electric circuit diagram for confirming generation of piezoelectricity or pyroelectricity by applying an alternating current to a steel body metal. FIG. 5 is a circuit diagram for examining a state where piezoelectricity or pyroelectricity is generated in a sample steel body. FIG. 6 is a control circuit diagram in the case where the number of sources of an electrical phenomenon that is a factor of corrosion is one. FIG. 7 is a control circuit diagram in a case where there are two sources of electric phenomena which are factors of corrosion. FIG. 8 is a control circuit diagram in a case where there are three sources of electrical phenomena which are factors of corrosion. FIG. 9 is a control circuit diagram in the case where the source of an electrical phenomenon which is a factor of corrosion is locally varied. FIG. 10 (1) is a circuit diagram in which an electric phenomenon which is a factor of corrosion is controlled by a magnetic field of an alternating current flowing through a coil,
(2) The figure is a circuit diagram for controlling an electrical phenomenon which is a factor of corrosion by a magnetic field by a permanent magnet. FIG. 11 is a diagram showing a waveform of piezoelectricity shown on an oscilloscope in an experiment for confirming generation of piezoelectricity. One vertical scale in the graph in FIG. 5 is 2.5 mV, and one horizontal scale is 5 msec. FIG. 12 is a diagram showing a pyroelectric waveform shown on an oscilloscope in an experiment for confirming the generation of pyroelectricity. In the graph, one vertical scale is 20 mV, and one horizontal scale is 0.2 sec. [Description of Signs] M: Sample metals E 1 , E 2 , E 3 : Source R: Resistances L 1 , L 2 : Circuit

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 1.振動及び/又は回転を伴わない静的な外力(外部応
力)を受ける金属部材に対し、その外力を受けることで
前記金属部材に発生する圧電気を制御することによっ
て、前記外力に起因して前記金属部材に発生する腐食を
防止する金属部材の防食方法において、前記金属部材に
発生する圧電気を制御する方法として、前記金属部材に
対して外部より交流電界(電場)、交流磁界(磁場)又
は静磁界(磁場)を印加、又は交流電界(電場)と直流
電界(電場)とを同時に印加することを特徴とする金属
部材の防食方法。 2.振動及び/又は回転を伴わない静的な加熱を受ける
金属部材に対し、その加熱を受けることで前記金属部材
に発生する焦電気を制御することによって、前記加熱に
起因して前記金属部材に発生する腐食を防止する金属部
材の防食方法において、前記金属部材に発生する焦電気
を制御する方法として、前記金属部材に対して外部より
交流電界(電場)、交流磁界(磁場)又は静磁界(磁
場)を印加、又は交流電界(電場)と直流電界(電場)
とを同時に印加することを特徴とする金属部材の防食方
。 3.振動及び/又は回転を伴わない静的な外力(外部応
力)及び加熱を受ける金属部材に対し、その外力及び加
熱を受けることで前記金属部材に発生する圧電気及び焦
電気を制御することによって、前記外力に起因して前記
金属部材に発生する腐食を防止する金属部材の防食方法
において、前記金属部材に発生する圧電気及び焦電気を
制御する方法として、前記金属部材に対して外部より交
流電界(電場)、交流磁界(磁場)又は静磁界(磁場)
を印加、又は交流電界(電場)と直流電界(電場)とを
同時に印加することを特徴とする金属部材の防食方法。 4.金属部材が、銀、鉄、鋼、ステンレス、銅、真鍮、
洋白銅、リン青銅、アルミニウム、ジュラルミン、亜
鉛、鉛又はハンダのいずれか1種であることを特徴とす
特許請求の範囲第1項〜第3項のいずれか1項に記載
の金属部材の防食方法。
(57) [Claims] For a metal member that receives a static external force (external stress) without vibration and / or rotation, by controlling the piezoelectricity generated in the metal member by receiving the external force, in corrosion a metallic component to prevent corrosion occurring in the metal member, the metal member
As a method of controlling generated piezoelectricity, the metal member
AC electric field (electric field), AC magnetic field (magnetic field) or
Applies a static magnetic field (magnetic field), or AC electric field (electric field) and DC
Metal characterized by simultaneous application of an electric field
Corrosion protection method for members . 2. For a metal member that is subjected to static heating without vibration and / or rotation, by controlling the pyroelectricity generated in the metal member by receiving the heating, the heating generates the metal member due to the heating. In a method of preventing corrosion of a metal member for preventing corrosion , pyroelectricity generated on the metal member
As a method of controlling the outside of the metal member
AC electric field (electric field), AC magnetic field (magnetic field) or static magnetic field (magnetic
Field) or an AC electric field (electric field) and a DC electric field (electric field)
Corrosion protection of metal members characterized by simultaneously applying
Law . 3. For a metal member subjected to static external force (external stress) and heating without vibration and / or rotation, by controlling the piezoelectricity and pyroelectricity generated in the metal member by receiving the external force and heating, Corrosion prevention method for a metal member for preventing corrosion generated in the metal member due to the external force
In the above, the piezoelectricity and pyroelectricity generated in the metal member are
As a control method, the metal member is externally exchanged.
Flow electric field (electric field), AC magnetic field (magnetic field) or static magnetic field (magnetic field)
Or an AC electric field (electric field) and a DC electric field (electric field)
A method for preventing corrosion of a metal member, wherein the method is applied simultaneously . 4. Metal members are silver, iron, steel, stainless steel, copper, brass,
The corrosion prevention of a metal member according to any one of claims 1 to 3 , wherein the metal member is one of nickel bronze, phosphor bronze, aluminum, duralumin, zinc, lead, and solder. Method.
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