JP5975351B2 - 腐食促進試験機および腐食促進試験方法 - Google Patents
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Description
1.第1の実施の形態(加熱機構(加熱室)が試験槽の外部に設けられている例)
2.第1の実施の形態の変形例
変形例1(試験槽内に試料が複数配置されている例)
変形例2(試料ホルダ自体を冷却する例)
変形例3(加熱機構と試料ホルダとの配置関係を上下逆とした例)
3.第2の実施の形態(試験槽内に加熱機構が設けられている例)
4.第2の実施の形態の変形例
変形例4(試験槽内に試料ホルダ(試料)が複数配置されている例)
変形例5(試料ホルダ自体を冷却する例)
変形例6(試験槽内に複数の加熱機構が設けられている例)
変形例7(加熱機構と試料ホルダとの配置関係を上下逆とした例)
5.その他の変形例
[構成]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る腐食促進試験機(腐食促進試験機1)の概略構成例を模式的に表したものである。腐食促進試験機1は、試験槽10A内に配置された各種の材料からなる試料(試験片)9について、促進的環境条件下での腐食性試験(腐食促進試験)を行うものである。なお、この試料9としては、例えば、各種の電子部品やめっき製品等に用いられるものが挙げられる。
昇温動作部131は、加熱室10Bの壁部Wbに対して、直接または間接的に昇温動作(壁部Wbの温度を上昇させるための加熱動作)を行うものである。具体的には、この昇温動作部131は、後述する制御部17からの制御(後述する制御信号CTL31)に従って、壁部Wbの温度が、上記した硫黄8の局所加熱の際の温度(例えば硫黄8の気化時の温度)と略同一(望ましくは同一)となるように、昇温動作(加熱動作)を行う。
昇温動作部132は、試験槽10Aの壁部Waに対して、直接または間接的に昇温動作(壁部Waの温度を上昇させるための加熱動作)を行うものである。具体的には、この昇温動作部132は、後述する制御部17からの制御(後述する制御信号CTL32)に従って、試料ホルダ11上の試料9近傍の温度が壁部Waの温度よりも低くなるように、昇温動作(加熱動作)を行う。
冷却部材15は、試験槽10A内において、試料ホルダ11を基準として加熱室10B側(光源12および収容皿80の配置側)とは反対側(試料ホルダ11の+Z方向側)に配置されている。換言すると、光源12および収容皿80の位置と冷却部材15との間に、試料ホルダ11が配置されている。この冷却部材15は、各種の冷却機構(例えば、水冷方式や空冷方式、ペルティエ素子等の冷却素子など)を用いて構成されており、その周囲の温度を下げて(冷却して)温度勾配を形成することが可能となっている。
制御部17は、腐食促進試験機1内における各部材(この例では、電源部120、昇温動作部131,132、気体供給部140および冷却部材15等)の動作を制御するものであり、例えばマイクロコンピュータ等を含んで構成されている。
(A.基本動作)
この腐食促進試験機1では、試験槽10A内において、試料ホルダ11上の試料9が、以下詳述する手法によって硫黄に曝される。これにより、促進的環境条件(加速試験環境)の下で、硫黄に起因した腐食状況が再現される。そして、このような腐食作用が所定の試験時間(例えば数十時間〜数百時間程度)の間連続して付与されることで、腐食促進試験が行われる。
次に、図1,図2A,図2Bに加えて図3〜図5を参照して、本実施の形態の腐食促進試験機1における特徴的部分の作用について、比較例と比較しつつ詳細に説明する。
図3は、比較例に係る腐食促進試験機(腐食促進試験機101)の概略構成例を模式的に表したものである。この比較例の腐食促進試験機101では、試験槽100内に試料ホルダ11が内蔵されていると共に、この試験槽100内へ、硫黄気体ボンベ102から硫黄ガスSg101が供給される。そして、試料ホルダ11上の試料9が硫黄ガスSg102に曝されることで、腐食促進試験が行われる。つまり、この腐食促進試験機101は、ガス式の腐食促進試験機となっている。
これに対して本実施の形態の腐食促進試験機1では、図1に示したように、収容皿80内の硫黄8が加熱されることで気化され、この気化された硫黄(気化硫黄Sg0)が試料ホルダ11側へ拡散する。具体的には、この気化硫黄Sg0は、加熱室10Bおよび試験槽10Aの内部での硫黄の濃度勾配や温度勾配等に応じて、これらが平均化されるように自然に拡散する。
続いて、上記第1の実施の形態の変形例(変形例1〜3)について説明する。なお、変形例1〜3に係る腐食促進試験方法はそれぞれ、各変形例の腐食促進試験機において具現化されるため、以下併せて説明する。また、第1の実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
図6は、変形例1に係る腐食促進試験機(腐食促進試験機1A)の概略構成例を模式的に表したものである。本変形例の腐食促進試験機1Aは、第1の実施の形態の腐食促進試験機1において、試験槽10A内に試料を複数配置(この例では2つの試料91,92を配置)させたものに対応しており、他の構成は基本的に同様となっている。
図7は、変形例2に係る腐食促進試験機(腐食促進試験機1B)の概略構成例を模式的に表したものである。本変形例の腐食促進試験機1Bは、第1の実施の形態の腐食促進試験機1において、冷却部材15の変位(移動)を利用する代わりに試料ホルダ11B自体を冷却することで試料9の近傍を冷却可能としたものに対応しており、他の構成は基本的に同様となっている。
図8は、変形例3に係る腐食促進試験機(腐食促進試験機1C)の概略構成例を模式的に表したものであり、便宜上主要部分のみを図示し、簡略化して示している。本変形例の腐食促進試験機1Cは、第1の実施の形態の腐食促進試験機1において、加熱機構(光源12等)と試料ホルダ11との配置関係を上下逆(Z軸方向に沿って逆の配置)としたものに対応しており、他の構成は基本的に同様となっている。
続いて、本発明の第2の実施の形態について説明する。第1の実施の形態では、光源12等の加熱機構が試験槽10Aの外部(加熱室10B内)に配置されていたのに対し、本実施の形態では、試験槽10A内に光源12等の加熱機構が配置されている。
続いて、上記第2の実施の形態の変形例(変形例4〜7)について説明する。なお、変形例4〜7に係る腐食促進試験方法はそれぞれ、各変形例の腐食促進試験機において具現化されるため、以下併せて説明する。また、第2の実施の形態または変形例1〜3等における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
図10は、変形例4に係る腐食促進試験機(腐食促進試験機2A)の概略構成例を模式的に表したものである。本変形例の腐食促進試験機2Aは、第2の実施の形態の腐食促進試験機2において、前述した変形例1の腐食促進試験機1Aと同様に、試験槽10A内に試料が複数配置(この例では2つの試料91,92が配置)されているようにしたものに対応しており、他の構成は基本的に同様となっている。
図11は、変形例5に係る腐食促進試験機(腐食促進試験機2B)の概略構成例を模式的に表したものである。本変形例の腐食促進試験機2Bは、第2の実施の形態の腐食促進試験機2において、前述した変形例2の腐食促進試験機1Bと同様に、冷却部材15の変位(移動)を利用する代わりに試料ホルダ11B自体を冷却することで試料9の近傍を冷却可能としたものに対応しており、他の構成は同様となっている。
図12は、変形例6に係る腐食促進試験機(腐食促進試験機2C)の概略構成例を模式的に表したものであり、便宜上主要部分のみを図示し、簡略化して示している。本変形例の腐食促進試験機2Cは、第2の実施の形態の腐食促進試験機2において、試験槽10A内に複数の加熱機構(この例では4つの加熱機構)を設けるようにしたものに対応しており、他の構成は基本的に同様となっている。
図13は、変形例7に係る腐食促進試験機(腐食促進試験機2D)の概略構成例を模式的に表したものであり、便宜上主要部分のみを図示し、簡略化して示している。本変形例の腐食促進試験機2Dは、第2の実施の形態の腐食促進試験機2において、加熱機構(光源12等)と試料ホルダ11との配置関係を上下逆(Z軸方向に沿って逆の配置)としたものに対応しており、他の構成は基本的に同様となっている。
以上、いくつかの実施の形態および変形例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。
Claims (23)
- 1または複数の試料ホルダを内蔵する試験槽と、
硫黄に対して光源からの光線を照射して局所的に加熱することにより、前記硫黄を気化させる加熱機構と
を備え、
前記加熱機構により気化された硫黄が前記試料ホルダ側へ拡散する
腐食促進試験機。 - 前記試験槽と連通すると共に前記加熱機構を内蔵する加熱室を備えた
請求項1に記載の腐食促進試験機。 - 前記加熱室の壁部に対して直接または間接的に昇温制御を行う第1の昇温制御部を備えた
請求項2に記載の腐食促進試験機。 - 前記第1の昇温制御部は、前記加熱室の壁部の温度が前記加熱機構による局所加熱の際の温度と略同一となるように、前記昇温制御を行う
請求項3に記載の腐食促進試験機。 - 前記試験槽の下方に前記加熱室が配置されている
請求項2ないし請求項4のいずれか1項に記載の腐食促進試験機。 - 前記加熱機構が前記試験槽に内蔵されている
請求項1に記載の腐食促進試験機。 - 前記試験槽内に前記加熱機構が複数設けられている
請求項6に記載の腐食促進試験機。 - 複数の前記加熱機構が、前記試料ホルダの周囲に略等方的に配置されている
請求項7に記載の腐食促進試験機。 - 前記試料ホルダの下方に前記加熱機構が配置されている
請求項6ないし請求項8のいずれか1項に記載の腐食促進試験機。 - 前記試料ホルダ上の試料近傍の温度が、前記試験槽の壁部の温度よりも低くなるように構成されている
請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載の腐食促進試験機。 - 前記試験槽の壁部に対して直接または間接的に昇温制御を行う第2の昇温制御部を備えた
請求項10に記載の腐食促進試験機。 - 前記試料ホルダ上の試料近傍を冷却可能に構成されている
請求項10または請求項11に記載の腐食促進試験機。 - 前記試験槽内に冷却部材が設けられると共に、
前記冷却部材が前記試料ホルダ側へ向けて移動可能に構成されている
請求項12に記載の腐食促進試験機。 - 前記試料ホルダを冷却する冷却機構を備えた
請求項12に記載の腐食促進試験機。 - 前記試験槽内において前記試料ホルダを基準として前記加熱機構側とは反対側に、冷却部材が設けられている
請求項1ないし請求項14のいずれか1項に記載の腐食促進試験機。 - 前記加熱機構により気化された硫黄の一部が固化し、硫黄華となって前記冷却部材に付着すると共に、
前記冷却部材に付着した前記硫黄華が、回収可能となっている
請求項15に記載の腐食促進試験機。 - 前記光線の照射量を制御することによって、前記加熱機構による局所加熱の際の温度を制御する光制御部を備えた
請求項1ないし請求項16のいずれか1項に記載の腐食促進試験機。 - 前記光制御部は、前記局所加熱の際の温度が略一定に保たれるように、前記光線の照射量を制御する
請求項17に記載の腐食促進試験機。 - 前記試験槽内へ流入させる加熱気体および加湿気体の混合比を制御することによって、前記試料ホルダ上の試料近傍の温度および湿度を制御する温湿度制御部を備えた
請求項1ないし請求項18のいずれか1項に記載の腐食促進試験機。 - 前記温湿度制御部は、前記試料近傍の温度および湿度が略一定に保たれるように、前記混合比を制御する
請求項19に記載の腐食促進試験機。 - 前記光線の照射による前記硫黄の局所加熱が、間欠的に行われる
請求項1ないし請求項20のいずれか1項に記載の腐食促進試験機。 - 前記光源が、レーザ光源または赤外線ランプである
請求項1ないし請求項21のいずれか1項に記載の腐食促進試験機。 - 1または複数の試料ホルダを試験槽に内蔵し、
硫黄に対して光源からの光線を照射して局所的に加熱することによって前記硫黄を気化させ、気化された硫黄を前記試料ホルダ側へ拡散させる
腐食促進試験方法。
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