JPH0449909B2 - - Google Patents

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JPH0449909B2
JPH0449909B2 JP17482486A JP17482486A JPH0449909B2 JP H0449909 B2 JPH0449909 B2 JP H0449909B2 JP 17482486 A JP17482486 A JP 17482486A JP 17482486 A JP17482486 A JP 17482486A JP H0449909 B2 JPH0449909 B2 JP H0449909B2
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JP
Japan
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coated metal
voltage
resistance
overvoltage
counter electrode
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JP17482486A
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Japanese (ja)
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JPS6330754A (en
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Mitsuyuki Oda
Takashi Yamamoto
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Nippon Paint Co Ltd
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Nippon Paint Co Ltd
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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、塗料、ライニング材が塗布された金
属の腐食方法及びその装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method and apparatus for corroding metal coated with paint or lining material.

[従来技術及びその問題点] 塗料あるいはライニング材によつて塗布された
被覆金属の腐食による劣化は、腐食環境条件によ
つて異なることは広く知られている。しかし、一
般に劣化速度は極めて遅い。特に耐食性の優れた
塗膜などが被覆された金属の場合、例えば肉眼で
耐食性の良否を判断するには数十年経過しないと
明確にならないこともあると考えられている。そ
れ故、塗膜の耐食寿命を早期に予測する方法の確
立が望まれている。
[Prior Art and Problems Therewith] It is widely known that the deterioration of coated metals applied with paint or lining materials due to corrosion varies depending on the corrosive environmental conditions. However, the rate of deterioration is generally extremely slow. Particularly in the case of metals coated with coatings or the like with excellent corrosion resistance, it is thought that it may not be possible to judge the quality of corrosion resistance with the naked eye until several decades have elapsed. Therefore, it is desired to establish a method for early predicting the corrosion resistance life of a coating film.

この寿命予測法において、現状では、如何に劣
化を促進させるかについて注力されている。その
内、塗膜下金属面の腐食反応を促進する方法とし
て、塗装金属に直流電圧を印加する、いわゆる電
解法が注目されている[例、山本他:防食技術
35、3(1986)]。あるいは、塗装金属と裸亜鉛板
とをカツプルとする、いわゆるカツプリング法も
ある。
In this life prediction method, the current focus is on how to accelerate deterioration. Among these, the so-called electrolytic method, in which a DC voltage is applied to the coated metal, is attracting attention as a method of promoting corrosion reactions on the metal surface under the coating [e.g., Yamamoto et al.: Corrosion Prevention Technology]
35, 3 (1986)]. Alternatively, there is also the so-called coupling method, in which a coated metal and a bare zinc plate are coupled.

いま、上記の電解法を用い、被覆金属と対極
(白金、カーボンなど)Cとの間(いわゆる端子
間)に腐食液Lを介して一定の大きさの直流電圧
Eを印加すると、その場合に形成される電気回路
は第2図に示す等価回路でモデル化できる。ここ
に、金属Wには、塗料またはライニング材が塗布
されている。電圧Ew0は金属Wの電極電位に起因
する電圧であり、抵抗Rrは過電圧ηを生じる金
属の被覆膜下の表面近傍での非オーミツクな分極
抵抗であり、Rfは、金属Wに塗布された塗料ま
たはライニング材自体の電気抵抗あるいは膜欠陥
などの積層、沈着層の電気抵抗である。R0は腐
食液Lの電気抵抗である。また、電圧Ec0は対極
Cの電極電位であり、抵抗Rr′は過電圧を生じる
対極Cの表面近傍での分極抵抗であり、Rf′は対
極Cの表面近傍の電気抵抗である。
Now, using the above electrolytic method, if a DC voltage E of a certain magnitude is applied between the coated metal and the counter electrode (platinum, carbon, etc.) C (so-called between the terminals) via the corrosive liquid L, then The electrical circuit formed can be modeled by the equivalent circuit shown in FIG. Here, the metal W is coated with a paint or a lining material. The voltage E w0 is the voltage caused by the electrode potential of the metal W, the resistance R r is the non-ohmic polarization resistance near the surface under the metal coating that causes the overvoltage η, and R f is the voltage caused by the electrode potential of the metal W. This is the electrical resistance of the applied paint or lining material itself, or the electrical resistance of laminated or deposited layers such as film defects. R 0 is the electrical resistance of the corrosive liquid L. Further, the voltage E c0 is the electrode potential of the counter electrode C, the resistance R r ' is the polarization resistance near the surface of the counter electrode C that causes an overvoltage, and R f ' is the electrical resistance near the surface of the counter electrode C.

この閉回路に流れる電流Iの大きさは下式で表
わされる。
The magnitude of the current I flowing through this closed circuit is expressed by the following formula.

I=(E−Ew0−Ec0)/(Rr+Rf+R0+Rf′+
Rr′) ……(1) 電解液(腐食液)Lの濃度が一定ならば、その
液抵抗R0はほぼ一定となる。また、対極Cにお
ける抵抗Rf′、Rr′は小さいので、実質的に無視
できると考えると、上記(1)式は以下の通りとな
る。
I=(E−E w0 −E c0 )/(R r +R f +R 0 +R f ′+
R r ′) ...(1) If the concentration of the electrolytic solution (corrosive solution) L is constant, the liquid resistance R 0 will be almost constant. Furthermore, considering that the resistances R f ′ and R r ′ at the counter electrode C are small and can be substantially ignored, the above equation (1) becomes as follows.

I=(E−Ew0−Ec0)/(Rr+Rf+R0
……(1′) ところが、一般に塗料あるいはライニング材が
塗布された塗膜(以下これを総称して塗膜と記す
る)の電気抵抗Rfは、塗膜の吸水あるいは脱水
あるいは塗膜中の水滴の形成など、あるいは腐食
環境の温度変化などによつて、常に一定値を示す
ことはない。また、塗膜に傷あるいはピンホール
などの欠陥が存在する場合も、この欠陥部分には
塗膜下金属の腐食反応生成物、いわゆる錆が沈着
し、この錆層の電気抵抗Rfも変化する。更にま
た、海水中で被覆金属を電解する場合、より具体
的には、例えば被覆金属が還元反応を呈するよう
に電解すると、海水中に存在するカルシウムイオ
ンなどによる沈着物などが被覆金属に沈着する。
この沈着層の電気抵抗Rfは海水の温度あるいは
沈着の状態などにより変化する。このように、電
気抵抗Rfは、塗膜の性質の変化や腐食の進行に
伴い変化する。
I=(E-E w0 −E c0 )/(R r +R f +R 0 )
...(1') However, in general, the electrical resistance R f of a paint film coated with paint or lining material (hereinafter collectively referred to as a paint film) is determined by water absorption or dehydration of the paint film, or by water absorption or dehydration in the paint film. It does not always show a constant value due to the formation of water droplets or changes in the temperature of the corrosive environment. In addition, if there are defects such as scratches or pinholes in the paint film, corrosion reaction products of the metal under the paint film, so-called rust, will be deposited in these defective areas, and the electrical resistance R f of this rust layer will also change. . Furthermore, when a coated metal is electrolyzed in seawater, more specifically, if the coated metal is electrolyzed in such a way that a reduction reaction occurs, deposits such as calcium ions present in seawater are deposited on the coated metal. .
The electrical resistance R f of this deposited layer changes depending on the temperature of the seawater, the state of deposition, etc. In this way, the electrical resistance R f changes as the properties of the coating film change and corrosion progresses.

従来から寿命予測に用いられている定電位法で
は、一定の直流電圧を印加して反応を進行させて
いる。すなわち、この塗膜の電気抵抗Rfが変化
するにもかかわらず、一定の端子間電圧Eで電解
されている。したがつて、一定の大きさの端子間
電圧Eを印加したとしても、過電圧ηは変化す
る。過電圧ηは金属Wと対極Cとの間に電流を流
すために必要な電圧であり、電流密度などで変化
する。電解中に過電圧ηが変化すると、一定の腐
食力で劣化させていることにはならない。
In the constant potential method, which has been conventionally used for life prediction, a constant DC voltage is applied to allow the reaction to proceed. That is, even though the electrical resistance R f of this coating film changes, electrolysis is carried out at a constant terminal voltage E. Therefore, even if a constant voltage E between the terminals is applied, the overvoltage η changes. The overvoltage η is a voltage required to cause a current to flow between the metal W and the counter electrode C, and changes depending on the current density and the like. If the overvoltage η changes during electrolysis, it does not mean that deterioration is caused by a constant corrosion force.

又、ポテンシヨスタツトいわゆる定電位電解装
置は広く利用されているが、この装置で電解する
場合も同じことがいえる。この装置は、第2図で
説明するならば、対極CにかかるRf′、Rr′、Ec0
が無視できるようにするため、基準電極(腐食液
中で安定な電極電位を示す、いわゆる参照電極)
を溶液中に挿入し、3電極式で電解するものであ
る。しかし、この場合も、基準電極からみれば一
定の電位差で金属Wを保持(電解)できるもの
の、RfやEc0が変化した場合に、被覆金属の腐食
を支配する過電圧ηを一定に制御できるものでは
ない。
Also, a potentiostat, a so-called constant potential electrolysis device, is widely used, and the same can be said for electrolysis using this device. If this device is explained in Fig. 2, R f ′, R r ′, E c0 applied to the counter electrode C
A reference electrode (a so-called reference electrode that exhibits a stable electrode potential in the corrosive liquid) is used to
is inserted into a solution and electrolyzed using a three-electrode system. However, in this case as well, although the metal W can be held (electrolyzed) with a constant potential difference when viewed from the reference electrode, the overvoltage η that governs the corrosion of the coated metal cannot be controlled to a constant level when R f or E c0 changes. It's not a thing.

したがつて、従来の早期寿命予測法は、腐食反
応が一定の力の印加の下で生じていないので、塗
膜の寿命予測結果は、未知の因子に依存していて
信頼できない。腐食反応を一定の力を印加して促
進させるためには、被覆金属の金属表面近傍の過
電圧ηの大きさを一定にする必要がある。
Therefore, the conventional early life prediction method is unreliable because the corrosion reaction does not occur under the application of a constant force, and the results of predicting the life of the coating depend on unknown factors. In order to accelerate the corrosion reaction by applying a constant force, it is necessary to keep the magnitude of the overvoltage η near the metal surface of the coated metal constant.

本発明の目的は、過電圧を一定に保つ被覆金属
劣化方法及びその装置を提供することである。
An object of the present invention is to provide a method and apparatus for deteriorating coated metals that keep overvoltage constant.

[問題点を解決するための手段] 本発明に係る被覆金属劣化方法は、塗料または
ライニング材が塗布された被覆金属た対極とを腐
食液中に浸し、被覆金属と対極との間に電圧を印
加して、被覆金属を劣化させるようにした被覆金
属劣化方法において、被覆金属の表面での電気化
学反応を進めるのに要する過電圧の値を設定し、
被覆金属と対極の間の電気回路の抵抗のうち、被
覆金属の表面での電気化学反応に起因し上記の過
電圧が印加される分極抵抗と上記の分極抵抗以外
の抵抗である被覆金属の塗布膜の抵抗と腐食液の
抵抗との和とを計測し、この計測結果に基づき過
電圧が設定値になるように被覆金属と対極との間
の電圧を制御することを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] The coated metal deterioration method according to the present invention involves immersing a coated metal counter electrode coated with paint or lining material in a corrosive liquid, and applying a voltage between the coated metal and the counter electrode. In the coated metal deterioration method in which the coated metal is deteriorated by applying voltage, the value of the overvoltage required to proceed with the electrochemical reaction on the surface of the coated metal is set,
Among the resistances of the electric circuit between the coated metal and the counter electrode, the polarized resistance to which the above-mentioned overvoltage is applied due to an electrochemical reaction on the surface of the coated metal, and the coating film of the coated metal that is a resistance other than the above-mentioned polarized resistance. and the resistance of the corrosive liquid, and based on this measurement result, the voltage between the coated metal and the counter electrode is controlled so that the overvoltage becomes a set value.

本発明に係る被覆金属劣化装置は、塗料又はラ
イニング材が塗布された被覆金属からなる試料電
極と、試料電極に対する対極と、試料電極に対す
る基準電極と、試料電極と対極との間に電圧を印
加するポテンシヨスタツトと、ポテンシヨスタツ
トにパルス電圧を印加させるように電圧を設定す
るパルス印加手段と、被覆金属の表面での電気化
学反応を進めるのに要する過電圧の値を設定する
過電圧設定手段と、被覆金属と対極との間に電流
がほとんど流れないようにポテンシヨスタツトに
電圧を設定してパルス分極法により計測された計
測結果により、上記の過電圧の設定値を印加する
ために必要となる電圧値を演算する演算手段と、
演算手段により演算された電圧値をポテンシヨス
タツトに設定する印加電圧可変手段とを備えたこ
とを特徴とする。
The coated metal deterioration device according to the present invention applies a voltage between a sample electrode made of a coated metal coated with paint or a lining material, a counter electrode to the sample electrode, a reference electrode to the sample electrode, and a voltage between the sample electrode and the counter electrode. a potentiostat for applying a pulse voltage to the potentiostat; a pulse application means for setting a voltage so as to apply a pulse voltage to the potentiostat; , the voltage is set on the potentiostat so that almost no current flows between the coated metal and the counter electrode, and the measurement results are measured using the pulse polarization method. a calculation means for calculating a voltage value;
It is characterized by comprising applied voltage variable means for setting the voltage value calculated by the calculation means to the potentiostat.

[作用] 本発明に係る被覆金属劣化方法においては、過
電圧を設定値に保持するように被覆金属と対極と
の間の電圧を変化させて分極し、一定の劣化力で
腐食を促進する。
[Function] In the coated metal deterioration method according to the present invention, the voltage between the coated metal and the counter electrode is changed to polarize so as to maintain the overvoltage at a set value, and corrosion is promoted with a constant deterioration force.

本発明に係る被覆金属劣化装置においては、パ
ルス分極法による計測が可能であり、計測値を基
に過電圧を設定値に保持する。
In the coated metal deterioration device according to the present invention, measurement can be performed using a pulse polarization method, and the overvoltage is maintained at a set value based on the measured value.

[実施例] 以下、添付の図面を参照して本発明の実施例を
説明する。
[Embodiments] Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

本発明に係る劣化装置においては、3電極式で
電解を行う。以下に説明する実施例は3極式の被
覆金属劣化装置について説明するが、電位の安定
な対極材料を用い対極の面積を大きくして電解す
れば、対極と基準電極とは兼ねることができる。
従つて、本発明は、2極式の被覆金属劣化装置に
ついても用いることができる。
In the deterioration device according to the present invention, electrolysis is performed using a three-electrode system. In the embodiments described below, a three-electrode coated metal deterioration device will be described, but if a counter electrode material with a stable potential is used and the area of the counter electrode is increased for electrolysis, it can serve as both the counter electrode and the reference electrode.
Therefore, the present invention can also be used for a bipolar coated metal deterioration device.

(a) 劣化方法 まず、本発明の実施例の劣化方法について説
明する。すなわち、第1図左側に示すように、
腐食液Lを入れた容器4の中に塗膜を被覆した
金属W、対極Cおよび基準電極Rを浸漬する。
そして、被覆電極Wと対極Cとの間に、適当な
電圧を印加して、被覆電極Wと基準電極Rとの
電位差がEとなるようにする。
(a) Degradation method First, the deterioration method of the embodiment of the present invention will be explained. That is, as shown on the left side of Figure 1,
A metal W coated with a coating film, a counter electrode C, and a reference electrode R are immersed in a container 4 containing a corrosive liquid L.
Then, an appropriate voltage is applied between the covered electrode W and the counter electrode C so that the potential difference between the covered electrode W and the reference electrode R becomes E.

この容器4における等価回路図は、上で説明
した第2図に示したものと同じであるが、対極
Cと被覆金属Wの間に加わる電圧は、Eでな
く、ポテンシヨスタツトPOが適当に自動的に
印加する値である。すでに第2図に関して説明
したが、電圧Ew0は金属Wの電極電位に起因す
る電圧であり、抵抗Rrは過電圧ηを生じる金
属の被覆膜下の表面近傍での非オーミツクな分
極抵抗であり、Rfは、金属Wに塗布された塗
料またはライニング材自体の電気抵抗あるいは
膜欠陥部などの錆層、沈着層の電気抵抗であ
る。R0は基準電極と被覆金属の間にある腐食
液Lの電気抵抗である。また、電圧Ec0は対極
Cの電極電位であり、抵抗Rr′は過電圧を生じ
る対極Cの表面近傍での分極抵抗であり、
Rf′は対極Cの表面近傍の電気抵抗である。ポ
テンシヨスタツトPOは、自動的にEc0、Rr′I、
Rf′Iを補償し、基準電極Rと被覆金属Wの間
の電位差を設定の値Eとする。
The equivalent circuit diagram of this container 4 is the same as that shown in FIG. This is a value that is automatically applied. As already explained with reference to Fig. 2, the voltage E w0 is the voltage caused by the electrode potential of the metal W, and the resistance R r is the non-ohmic polarization resistance near the surface under the metal coating that causes the overvoltage η. , and R f is the electrical resistance of the paint or lining material itself applied to the metal W, or the electrical resistance of a rust layer or deposited layer such as a film defect. R 0 is the electrical resistance of the corrosive liquid L between the reference electrode and the coated metal. Furthermore, the voltage E c0 is the electrode potential of the counter electrode C, and the resistance R r ' is the polarization resistance near the surface of the counter electrode C that causes overvoltage.
R f ' is the electrical resistance near the surface of the counter electrode C. The potentiostat PO automatically sets E c0 , R r ′I,
R f 'I is compensated, and the potential difference between the reference electrode R and the covering metal W is set to a set value E.

E=Ew0+RrI+RfIR0I ……(2) したがつて、 η=RrI=E−(Rf+R0)I−Ew0 ……(3) 本実施例の特長は、Ew0、Rr、Rf、R0が変化
しても、分極電圧Rrにかかる過電圧η(=Rr
I)が一定となるように基準電極Rと被覆金属
Wの間の電位差の設定値E(=Ew0+RrI+Rf
I+R0I)を補正しつつ被覆金属Wを劣化させ
ることである。即ち、分極抵抗Rrとの大きさ
と分極抵抗以外の抵抗(Rf+R0)の大きさと
を検知し、両者の比に応じて分極抵抗Rrに加
らる過電圧ηが一定になるようにEを変化する
ようにしたものである。ηを一定の大きさで印
加するには、RrとRf+R0による電圧降下分お
よびEw0の値を常に把握し、それらの値に変化
量に応じて、Eの大きさを変化させねばならな
い。
E=E w0 +R r I+R f IR 0 I ……(2) Therefore, η=R r I=E−(R f +R 0 )I−E w0 ……(3) The features of this embodiment are as follows. Even if E w0 , R r , R f , and R 0 change, the overvoltage η (=R r
Set value E (=E w0 +R r I+R f
The objective is to degrade the coating metal W while correcting I+R 0 I). That is, the magnitude of the polarization resistance R r and the magnitude of the resistance other than the polarization resistance (R f + R 0 ) are detected, and the overvoltage η applied to the polarization resistance R r is made constant according to the ratio of the two. E is changed. In order to apply η with a constant magnitude, always know the voltage drop due to R r and R f + R 0 and the value of E w0 , and change the magnitude of E according to the amount of change in these values. Must be.

次に、具体的に数値をあげて説明する。い
ま、過電圧ηを0.005Vに保つて電解を行い劣
化を進行させるとする。所定の時間毎に分極抵
抗Rrと他の抵抗Rf、R0を測定する。当初Rr
10kΩ、Rf=50kΩ、R0=0.2kΩであるならば、
Rr/(Rf+R0)=10/50.2=1/5.02となり、
RrとRf+R0とに加わる各々の電圧を1×
0.005Vと5.02×0.005V、すなわち0.005Vと
0.0251Vにすればよい。従つて、基準電圧Rと
被覆金属Wとの間の電位差の設定値EはEw0
ら0.0301V=(0.005+0.0251)Vずらした値に
設定すればよい。次に、所定の時間が経過し、
塗膜の電気抵抗Rfのみが吸水などによつて変
化し、30kΩに低下したとすれば、Rr/(Rf
R0)=10/30.2=1/3.02となり、基準電極R
と被覆金属Wとの間の電位差の設定値Eは、
Ew0から0.0201V=(0.005+0.0151)Vずらした
値に変更すればよい。さらに、所定の時間が経
過し、例えば塗膜と金属との付着劣化に伴い、
塗膜ふくれ(ブリスター)が発生し、Rrが減
少し、1kΩと検知されたとする。Rfは30kΩ、
Rpは0.2kΩで電解を続けるとするならば、Rr
(Rf+Rp)=1/(30+0.2)=1/30.2であるの
で、基準電極Rと被覆金属Wとの間の電位差の
設定値Eの大きさは、Ew0から0.0156V(=0.005
+0.0151)Vずらした値に変更すればよい。
Next, concrete numerical values will be given and explained. Now, assume that the overvoltage η is maintained at 0.005V and electrolysis is performed to progress deterioration. The polarization resistance R r and other resistances R f and R 0 are measured at predetermined intervals. Initially R r =
If 10kΩ, R f = 50kΩ, R 0 = 0.2kΩ, then
R r / (R f + R 0 ) = 10/50.2 = 1/5.02,
Each voltage applied to R r and R f +R 0 is 1×
0.005V and 5.02×0.005V, i.e. 0.005V and
Just set it to 0.0251V. Therefore, the set value E of the potential difference between the reference voltage R and the coating metal W may be set to a value shifted from E w0 by 0.0301V=(0.005+0.0251)V. Then, after a predetermined period of time has elapsed,
If only the electrical resistance R f of the coating film changes due to water absorption and decreases to 30 kΩ, then R r / (R f +
R 0 )=10/30.2=1/3.02, and the reference electrode R
The set value E of the potential difference between and the coating metal W is:
It is sufficient to change the value to a value shifted by 0.0201V=(0.005+0.0151)V from E w0 . Furthermore, after a predetermined period of time has elapsed, for example, as the adhesion between the paint film and the metal deteriorates,
Suppose that paint film blisters occur, R r decreases, and it is detected as 1kΩ. R f is 30kΩ,
If R p is 0.2 kΩ and electrolysis is continued, R r /
(R f + R p ) = 1/(30 + 0.2) = 1/30.2, so the magnitude of the set value E of the potential difference between the reference electrode R and the coating metal W is 0.0156V (= 0.005
+0.0151) You can change it to a value shifted by V.

本発明は、このように、分極抵抗Rrと分極
抵抗以外の抵抗Rf、R0を検知し、分極抵抗Rr
に加える過電圧ηを予め定められた値に保持す
べき印加電圧を可変するようにして、被覆金属
を劣化させるものである。但し、腐食液の抵抗
R0の変化量が小さいとするならば、あるいは
Rfに比べR0の大きさが無視できる程小さいな
らば、RfとRrとを検知すればよい。又、Rf
R0を合算した値とRrとを検知してもよい。
The present invention thus detects the polarization resistance R r and the resistances R f and R 0 other than the polarization resistance, and detects the polarization resistance R r
The coating metal is deteriorated by varying the applied voltage to maintain the overvoltage η applied to a predetermined value. However, the resistance of corrosive liquid
If the amount of change in R 0 is small, or
If the magnitude of R 0 is negligibly small compared to R f , it is sufficient to detect R f and R r . Also, R f and
The sum of R 0 and R r may be detected.

なお、上記の数値を用いて説明したように、
Rrに比べ(Rf+R0)が充分小さく、過電圧η
に対して(Rf+R0)Iが無視できる金属すな
わち金属表面に被覆膜や、被覆膜の欠陥部に錆
の沈着膜が存在しない金属は本発明の対象外で
ある。この場合は、本発明を用いるまでもな
く、従来知られているポテンシヨスタツトなど
で測定できる。
Furthermore, as explained using the above numbers,
(R f + R 0 ) is sufficiently small compared to R r , and the overvoltage η
Metals for which (R f +R 0 )I can be ignored, that is, metals in which there is no coating film on the metal surface or where there is no deposited rust film on the defective portion of the coating film are outside the scope of the present invention. In this case, there is no need to use the present invention, and the measurement can be performed using a conventionally known potentiostat or the like.

(b) 抵抗測定法 分極抵抗Rrと分極抵抗以外の抵抗Rf+R0(以
下では、Rfと略する)とを求める方法には、
公知の方法としてパルス分極法と掃引分極法と
がある。本実施例では、パルス分極法により求
めた。これは短時間の分極でRfとRrが求めら
れるためである。後に説明するように、Rf
Rrを検知しようとする時間中は、Rrに印加さ
れる過電圧ηが予め定められた大きさに保持で
きない。たとえば、パルス分極法では、もとも
との印加電圧Eの値を一旦自然電極電位の値
Ew0にして、パルス印加電圧Vのみを重畳させ
ねばならないため、原理的には過電圧ηが変化
される。一方、掃引分極法でも、印加電圧Vに
よる掃引中は過電圧ηが変化される。パルス分
極法は掃引分極法に比してなるかに短時間で実
行できる。従つて、RfとRrを求めるために印
加する電圧Vによつて試験系が変化する危険を
極力小さくするためには、パルス分極法を用い
ることが有利である。なお、パルス分極法によ
る測定は、適当な時間毎に行ない、その都度、
RfとRrを算出し、RfとRrに変化が認められれ
ばRfとRrの大きさに対応して過電圧ηを一定
に保持しうるようにEの大きさを変化させれば
よい。
(b) Resistance measurement method Methods for determining polarization resistance R r and resistance other than polarization resistance R f +R 0 (hereinafter abbreviated as R f ) include:
Known methods include pulse polarization and sweep polarization. In this example, it was determined by the pulse polarization method. This is because R f and R r are determined by short-time polarization. As explained later, R f and
During the time when R r is to be detected, the overvoltage η applied to R r cannot be maintained at a predetermined level. For example, in the pulse polarization method, the value of the original applied voltage E is temporarily changed to the value of the natural electrode potential.
Since it is necessary to set E w0 and to superimpose only the pulse applied voltage V, the overvoltage η is changed in principle. On the other hand, in the sweep polarization method as well, the overvoltage η is changed during the sweep by the applied voltage V. The pulse polarization method can be performed in a much shorter time than the sweep polarization method. Therefore, in order to minimize the risk that the test system will change due to the voltage V applied to determine R f and R r , it is advantageous to use the pulse polarization method. In addition, measurements using the pulse polarization method are performed at appropriate intervals, and each time,
Calculate R f and R r , and if a change is observed in R f and R r , change the magnitude of E so that the overvoltage η can be kept constant according to the magnitude of R f and R r . Bye.

次に、RfとRrを求めるための2つの方法に
ついて説明する。
Next, two methods for determining R f and R r will be explained.

まず、本実施例において使用するパルス分極
法について説明する。いま、被覆金属の電気的
等価回路は、第3図に示される回路であるとす
る。第2図に示した回路との違いは、金属表面
の電気二重層容量Cd1が考慮されていることで
ある。過電圧ηが小さくRrが一定値である場
合、第4図の上側に示される電圧パルスVが第
3図の回路の両端に印加されると、この電圧パ
ルスVに応答して電流は第4図の下側に示され
る曲線のように変化する。
First, the pulse polarization method used in this example will be explained. Assume now that the electrical equivalent circuit of the coated metal is the circuit shown in FIG. The difference from the circuit shown in FIG. 2 is that the electric double layer capacitance C d1 of the metal surface is taken into consideration. When the overvoltage η is small and R r is a constant value, when the voltage pulse V shown in the upper part of FIG. 4 is applied across the circuit of FIG. It changes like the curve shown at the bottom of the figure.

0≦t≦t*での曲線とt≧t*での曲線は、そ
れぞれ次の式で表わせる。
The curve for 0≦t≦t * and the curve for t≧t * can be expressed by the following equations, respectively.

I=V[1/Rf+Rr+Rr/Rf(Rf+Rr)exp (−Rf+Rr/Cd1RfRrt)] ……(4) I=(I*−V/Rf)exp[−Rf+Rr/Cd1RfRr (t−t*)] ……(5) ここに、t*およびI*は電圧パルスVを遮断し
たときの時間およびその直前の電流値である。
I=V[1/R f +R r +R r /R f (R f +R r ) exp (−R f +R r /C d1 R f R r t)] …(4) I=(I * −V /R f ) exp[-R f +R r /C d1 R f R r (t-t * )] ...(5) Here, t * and I * are the time when the voltage pulse V is interrupted and its This is the previous current value.

(4)式と(5)式は、次のように導出される。はじ
めに、(4)式の導出について説明する。第3図に
示すように、回路全体で電圧降下をVで表し、
Rfでの電圧降下をV1で表し、Rrでの電圧降下
をV2で表し、回路全体での電流をIで表し、
Cd1を流れる電流をI1で表し、Rrを流れる電流
をI2で表す。このとき、次の関係式(4−1)
〜(4−5)が成り立つ。
Equations (4) and (5) are derived as follows. First, the derivation of equation (4) will be explained. As shown in Figure 3, the voltage drop in the entire circuit is expressed as V,
Denote the voltage drop across R f by V 1 , the voltage drop across R r by V 2 , the current across the circuit by I,
The current flowing through C d1 is denoted by I 1 , and the current flowing through R r is denoted by I 2 . At this time, the following relational expression (4-1)
~(4-5) holds true.

V=V1+V2 ……(4−1) I=I1+I2 ……(4−2) I=V1/Rf ……(4−3) I1=Cd1・(dV2/dt) ……(4−4) I2=V2/Rr ……(4−5) (4−2)式、(4−4)式および(4−5)
式より次の式が成り立つ。
V = V 1 + V 2 ... (4-1) I = I 1 + I 2 ... (4-2) I = V 1 /R f ... (4-3) I 1 = C d1・(dV 2 / dt) ...(4-4) I 2 = V 2 /R r ...(4-5) Equation (4-2), Equation (4-4) and (4-5)
From the formula, the following formula holds true.

I=Cd1(dV2/dt)+V2/Rr ……(4−6) さらに、(4−1)式と(4−3)式より次
の式が成り立つ。
I=C d1 (dV 2 /dt)+V 2 /R r (4-6) Furthermore, the following equation holds from equations (4-1) and (4-3).

I=(V−V2)/Rf ……(4−7) (4−6)式と(4−7)式の右辺が等しい
ので、 Cd1(dV2/dt)+V2/Rr =(V−V2)/Rf ……(4−8) この式を整理すると次の式になる。
I=(V-V 2 )/R f ...(4-7) Since the right sides of equations (4-6) and (4-7) are equal, C d1 (dV 2 /dt)+V 2 /R r =(V-V 2 )/R f (4-8) This equation can be rearranged to become the following equation.

(−(Rf -1+Rr -1)・V2+V/Rf-1 ×(dV2/dt)=Cd1 -1 ……(4−9) 簡便のため、 −(Rf -1+Rr -1)=A V/Rf=B Cd1=C とおくと、次の式が得られる。(-(R f -1 +R r -1 )・V 2 +V/R f ) -1 × (dV 2 /dt) = C d1 -1 ...(4-9) For simplicity, -(R f - 1 +R r -1 )=A V/R f =B C d1 =C, the following equation is obtained.

(A・V2+B)-1(dV2/dt)=C-1 この式を積分すると次の式になる。 (A・V 2 +B) -1 (dV 2 /dt)=C -1 Integrating this equation yields the following equation.

(1/A)1n(A・V2+B)=t/C+X ここで、t=0でV2=0という初期条件に
より、積分定数Xが定められる。
(1/A)1n(A·V 2 +B)=t/C+X Here, the integral constant X is determined by the initial conditions of t=0 and V 2 =0.

(1/A)1nB=X 従つて、次の式が得られる。 (1/A)1nB=X Therefore, the following formula is obtained.

(1/A)1n{(A・V2+B)/B} =t/C ……(4−10) この式を変形していくと、 (AV2+B)/B=exp{(A/C)t}V2=B/A{ex
p(A/C・t)−1}……(4−11) (4−11)式を(4−7)式に代入して、整理
すると、 I=(V+B/A)/Rf −(B/A)exp{(A/C)t}/Rf ……(4−12) ここで、 B/A=−RrV/(Rf+Rr) A/C=−(Rr+Rf)/Cd1RfRr であるので、次の式になる。
(1/A)1n{(A・V 2 +B)/B} =t/C...(4-10) By transforming this equation, (AV 2 +B)/B=exp{(A/ C) t}V 2 =B/A{ex
p(A/C・t)−1}……(4-11) Substituting equation (4-11) into equation (4-7) and rearranging, I=(V+B/A)/R f − (B/A)exp{(A/C)t}/R f ...(4-12) Here, B/A=-R r V/(R f +R r ) A/C=-(R r +R f )/C d1 R f R r , so the following formula is obtained.

I=(V−RrV/(Rf+Rr))/Rf +(RrV/(Rf+Rr))/Rf×exp{−(Rr+Rf)/C
d1RfRr)t} この式を整理すると、(4)式が得られる。
I = (V - R r V / (R f + R r )) / R f + (R r V / (R f + R r )) / R f × exp {- (R r + R f ) / C
d1 R f R r )t} By rearranging this equation, equation (4) is obtained.

I=V[1/Rf+Rr+Rr/Rf(Rf+Rr)exp (−Rf+Rr/Cd1RfRrt)] ……(4) 次に、(5)式の導出について説明する。この場
合、電圧パルスが遮断されるので、(4−1)式
の代わりに次の式が成り立つ。
I=V[1/R f +R r +R r /R f (R f +R r ) exp (−R f +R r /C d1 R f R r t)] ...(4) Next, equation (5) The derivation of is explained. In this case, since the voltage pulse is cut off, the following equation holds true instead of equation (4-1).

0=V1+V2 ……(5−1) (5−1)式と(4−2)式より、 I=−V2/Rf ……(5−2) (4−2)式、(4−4)式、(4−5)式、
(5−2)式より −V2/Rf−V2/Rr=Cd1(dV2 /dt) ……(5−3) ここで、簡便のため 1/Rf−1/Rr=D Cd1=F とおくと、 DV2=F(dV2/dt) ……(5−4) この式を積分すると、 (D/F)t=1nV2+X ……(5−5) ここで、電圧パルスをt*で遮断したとき(t=
t*)、V=0ではあるが、容量Cd1は充電されてい
るので、V2=V2 *の電圧が発生している。したが
つて、 (D/F)t*=1nV2 *+X X=(D/F)t*−1nV2 * これを、(5−5)式に代入して、 (D/F)t=1nV2+(D/F)t*−1nV2 * これを整理すると、 (D/F)(t−t*)=1n(V2/V2*V2=V
2 *exp{(D/F)(t−t*)}……(5−6) (5−6)式に(5−2)式を代入すると、 I=−(V2 */Rf)exp{(D/F) (t−t*)} ……(5−7) ところで、V2 */Rfは、V=Vでt=t*のとき
の電流値I*と、(4−1)式と(4−3)式より
次の関係がある。
0=V 1 +V 2 ...(5-1) From equations (5-1) and (4-2), I=-V 2 /R f ...(5-2) Equation (4-2), (4-4) formula, (4-5) formula,
From formula (5-2), -V 2 /R f -V 2 /R r =C d1 (dV 2 /dt) ... (5-3) Here, for simplicity, 1/R f -1/R r =D C d1 =F, then DV 2 =F(dV 2 /dt)...(5-4) Integrating this equation, (D/F)t=1nV 2 +X...(5-5) Here, when the voltage pulse is interrupted at t * (t=
t * ), V=0, but since the capacitor C d1 is charged, a voltage of V 2 =V 2 * is generated. Therefore , (D/F) t * = 1nV 2 * + X 1nV 2 + (D/F)t * -1nV 2 * If we rearrange this, (D/F) (t-t * ) = 1n (V 2 /V 2 ) * V 2 = V
2 * exp{(D/F)(t-t * )}...(5-6) Substituting equation (5-2) into equation (5-6), I=-(V 2 * /R f ) exp {(D/F) (t-t * )} ...(5-7) By the way, V 2 * /R f is the current value I * when V = V and t = t * , and ( From equations 4-1 and 4-3, we have the following relationship.

I*=V/Rf−V2 */Rf ……(5−8) (5−7)式と(5−8)式より I=(I*−V/Rf)exp{(D/F) (t−t*)} ここで、D、Fを元の変数に戻すと、(5)式が得
られる。
I * = V / R f - V 2 * / R f ... (5-8) From equations (5-7) and (5-8), I = (I * - V / R f ) exp {(D /F) (t-t * )} Here, if D and F are returned to their original variables, equation (5) is obtained.

I=(I*−V/Rf)exp[−Rf+Rr/Cd1RfRr (t−t*)] ……(5) 以上で、(4)式と(5)式の導出が説明された。 I=(I * −V/R f ) exp[−R f +R r /C d1 R f R r (t−t * )] …(5) Above, equations (4) and (5) are The derivation was explained.

こうして得られた(4)式と(5)式の両辺をVで除算
すると I/V=1/Rf+Rr+Rr/Rf(Rf+Rr)exp (−Rf+Rr/Cd1・Rf・Rrt) ……(6) I/V=(I*/V−1/Rf)exp[−Rf+Rr/Cd1・Rf
・Rr (t−t*)] ……(7) となり、I/V値は電圧パルスVの大きさに関係
のない時間tのみの関数となる。そこで Rf+Rr/Cd1・Rf・Rr=1/X……(8) 1/Rf−I*/V=Y ……(9) とおき、(7)式の両辺の自然対数をとると、次式
に書きかえられる。
Dividing both sides of equations (4) and (5) obtained in this way by V, we get I/V=1/R f +R r +R r /R f (R f +R r )exp (-R f +R r /C d1・R f・R r t) ……(6) I/V=(I * /V−1/R f )exp[−R f +R r /C d1・R f
・R r (t-t * )] ...(7) The I/V value becomes a function only of the time t, which is unrelated to the magnitude of the voltage pulse V. Therefore, by setting R f +R r /C d1・R f・R r =1/X...(8) 1/R f −I * /V=Y...(9), the nature of both sides of equation (7) Taking the logarithm, it can be rewritten as the following formula.

1n(−I/V)=1nY−1/X(t−t*) ……(10) 故に1n(−I/V)と(t−t*)のグラフの
傾きからX、切片からYの値が各々求められる
(I*、t*は第4図より求まる)。
1n (-I/V) = 1nY-1/X (t-t * ) ...(10) Therefore, from the slope of the graph of 1n (-I/V) and (t-t * ), Each value is determined (I * and t * are determined from FIG. 4).

従つて、Rf、Rrの値の算出が可能となる。 Therefore, the values of R f and R r can be calculated.

(9)式に測定値I*、設定値V、解析値Yを代入
すると、塗膜抵抗Rfが得られる。
By substituting the measured value I * , set value V, and analyzed value Y into equation (9), the coating film resistance R f is obtained.

Rf=(Y+I*/V)-1 ……(11) また、(4)式または(6)式においてt=t*のとき
I=I*であるとして、(8)式を代入すると I*/V=1/Rf+Rr+Rr/Rf(Rf+Rr)exp (−t*/X) (I*/V)・Rf・(Rf+Rr) =Rf+Rrexp(−t*/X) したがつて、次の式が得られる。
R f = (Y + I * / V) -1 ... (11) Also, assuming that I = I * when t = t * in equation (4) or (6), and substituting equation (8), I * /V=1/R f +R r +R r /R f (R f +R r ) exp (-t * /X) (I * /V)・R f・(R f +R r ) =R f +R r exp(-t * /X) Therefore, the following formula is obtained.

Rr=[1/Rf・1−exp(−t*/X)/1−(I*/V)R
f−1/Rf-1……(12) これより、解析値X、算出値Rf、測定値I*、設
定値V、t*より分極抵抗Rrが求まる。
R r = [1/R f・1−exp(−t * /X)/1−(I * /V)R
f −1/R f ] -1 ...(12) From this, the polarization resistance R r can be found from the analytical value X, calculated value R f , measured value I * , set value V, and t * .

さらに、(8)式にRf、Rrを代入すると、容量Cd1
が求められる。
Furthermore, by substituting R f and R r into equation (8), the capacitance C d1
is required.

ところが、分極抵抗Rrは過電圧ηが小さいと
きのみ一定値である。もし電圧パルスVを順次大
きい値に設定してI/Vと時間tの曲線に電圧依
存性が認められるならば、過電圧ηが変化し被覆
金属の腐食反応が検出されたことになる。
However, the polarization resistance R r is a constant value only when the overvoltage η is small. If voltage dependence is recognized in the curve of I/V and time t when the voltage pulse V is set to a larger value in sequence, it means that the overvoltage η has changed and a corrosion reaction of the coated metal has been detected.

次に、掃引分極法について説明する。 Next, the sweep polarization method will be explained.

被覆金属の塗膜抵抗Rfが大きいと、掃引分極
したときの電位と電流の関係(分極曲線)は見掛
上「ほぼ直線関係」となり、かつ被覆金属表面近
傍の電気化学的反応成分の分極挙動はこの「ほぼ
直線関係」の曲線上に含まれる。そこで、全電解
電流Iより掃引初期の全抵抗成分に相当する電位
(E)−電流(I)関係を常に引算することで、電気化学
的に関係する微小電流(△i)−電位E曲線が得
られる。そして、△iよりRfおよびRrは次のよ
うにして算出することができる。
If the coating resistance R f of the coated metal is large, the relationship between potential and current (polarization curve) during sweep polarization will appear to be an "approximately linear relationship" and the polarization of electrochemically reactive components near the coated metal surface will increase. The behavior is included on this "approximately linear relationship" curve. Therefore, the potential corresponding to the total resistance component at the initial stage of the sweep is calculated from the total electrolytic current I.
By constantly subtracting the (E)-current (I) relationship, an electrochemically related minute current (Δi)-potential E curve can be obtained. Then, R f and R r can be calculated from Δi as follows.

いま、自然電極電位をEwp、電極電位をE、電
解電流をI、塗膜抵抗をRf、分極抵抗をRrとす
ると、分極抵抗域におけるEとIの関係は E−Ewp=I(Rf+Rr)≡I・R ……(13) で表わせ、Rfが一定で、しかも分極抵抗域外な
らば、Rrは変化を受け(Rr *で表わす)、EとI
との関係は E−Ewp=I(Rf+Rr *) ……(14) で表わせる。第5図は、(13)式および(14)式の関係を
概念的に表す。ここに、実線は、実測されたI−
Eの関係を示す。この曲線の原点での勾配(初期
勾配)は、(13)式で表せる。一方、ある電流Iに対
する実際の電圧Eは、(14)式で表せる。そこで、電
流が同一の点でEの差ΔEは、(13)式および(14)式よ
り △E=I(Rr−Rr *) ……(15) となる。第5図より、△Eと△iの関係は、
Δi/ΔEが初期勾配に等しいので △E=△i(Rf+Rr)=△i・Rt……(16) で表わせ、(15)式および(16)式より △i=1/Rt・I(Rr−Rr *) ……(17) となる。ところでターフエル式(η=a+b
logI)からRr *は次式で表される。
Now, assuming that the natural electrode potential is E wp , the electrode potential is E, the electrolytic current is I, the coating resistance is R f , and the polarization resistance is R r , the relationship between E and I in the polarization resistance region is E-E wp = I (R f + R r )≡I・R ...(13) If R f is constant and is outside the polarization resistance range, R r changes (represented by R r * ), and E and I
The relationship can be expressed as E-E wp = I (R f + R r * ) ... (14). FIG. 5 conceptually represents the relationship between equations (13) and (14). Here, the solid line is the actually measured I-
This shows the relationship between E. The slope (initial slope) of this curve at the origin can be expressed by equation (13). On the other hand, the actual voltage E for a certain current I can be expressed by equation (14). Therefore, the difference ΔE in E at a point where the current is the same is as follows from equations (13) and (14): ΔE=I(R r −R r * ) (15). From Figure 5, the relationship between △E and △i is
Since Δi/ΔE is equal to the initial slope, it can be expressed as ΔE=△i(R f +R r )=△i・R t ……(16), and from equations (15) and (16), △i=1/R t・I(R r −R r * ) ...(17). By the way, the Terfel equation (η=a+b
logI), R r * is expressed by the following formula.

Rr *=η/I=(a+b logI)/I ……(18) この式がが被覆金属に適用できるならば、(17)式
に(18)式を代入し、整理すると (△i/I)Rt=Rr−(a+b logI/I)
……(19) となる。(19)式の右辺の第2項は、Iの増大ととも
に0に漸近する。△i、I、Rtは測定値である
から、(△i/I)RtとIの関係の漸近線の切片
より分極抵抗Rrを見積もることができる。また
Rf=Rt−Rrから、塗膜抵抗Rfが求まる。
R r * = η / I = (a + b logI) / I ... (18) If this formula can be applied to the coated metal, substituting formula (18) into formula (17) and rearranging, (△i / I) R t =R r −(a+b logI/I)
...(19) becomes. The second term on the right side of equation (19) approaches zero as I increases. Since Δi, I, and R t are measured values, the polarization resistance R r can be estimated from the intercept of the asymptote of the relationship between (Δi/I) R t and I. Also
The coating resistance R f can be found from R f = R t − R r .

(c) 劣化装置 次に、以上に説明した劣化方法を具現する劣
化装置を説明する。
(c) Deterioration device Next, a deterioration device that embodies the deterioration method described above will be explained.

第1図に、劣化装置の基本構成を示す。上に
説明したように、容器4内の腐食液Lに被覆金
属W、基準電極R、対極Cを浸漬する。被覆金
属Wを電気的導線(以下導線と称する)1によ
り接地し、基準電極R、対極Cは、それぞれ導
線2,3によりポテンシヨスタツトPOに接線
する。ポテンシヨスタツトPOにはパルス印加
手段Ep、印加電圧可変手段Evが導線5,6で
接続されており、また、ポテンシヨスタツト
POの電流変化、電位変化は分極抵抗Rrと被覆
膜抵抗Rf(以下では、被覆金属Wと基準電極R
との間の全抵抗のうち、Rrを除いたものを指
すものとする。具体的にはRf+R0)の値を演
算する手段(以下演算手段と称する)CLに導
線7で入力されている。一方、予め設定される
過電圧ηは過電圧設定手段Hより演算手段CL
に導線8でその大きさが入力される。また、演
算手段CLは被覆膜抵抗Rfと分極抵抗Rrの比を
計算し、この比により、印加電圧可変手段Ev
の出力する電圧の大きさが制御できるように、
導線9を介して印加電圧可変手段Evに接続さ
れている。更に、電流、電位、過電圧η、被覆
膜抵抗Rf、分極抵抗Rrあるいは経過時間など
が表示できるように表示手段RECが導線10
で演算手段CLと接線されている。一方、ポテ
ンシヨスタツトPOが導線11で接地されてい
る。但し、容器4が、例えば川や海とすれば、
この導線11で接地すれば測定不可能であるの
で、ポテンシヨスタツトPOは接地に対してフ
ローテイングとする。
FIG. 1 shows the basic configuration of the deterioration device. As explained above, the coating metal W, the reference electrode R, and the counter electrode C are immersed in the corrosive liquid L in the container 4. The coated metal W is grounded through an electrical conductor (hereinafter referred to as a conductor) 1, and the reference electrode R and counter electrode C are connected to the potentiometer PO through conductors 2 and 3, respectively. A pulse application means Ep and an applied voltage variable means Ev are connected to the potentiostat PO through conductive wires 5 and 6.
PO current change and potential change are polarization resistance R r and coating film resistance R f (below, coating metal W and reference electrode R
It refers to the total resistance between Rr and Rr . Specifically, the value of R f +R 0 ) is input to means (hereinafter referred to as calculation means) CL through a conductor 7. On the other hand, the preset overvoltage η is calculated from the overvoltage setting means H by the calculation means CL.
The size is input through the conductor 8. In addition, the calculation means CL calculates the ratio of the coating resistance R f and the polarization resistance R r , and from this ratio, the applied voltage variable means Ev
so that the magnitude of the output voltage can be controlled.
It is connected to applied voltage variable means Ev via a conducting wire 9. Further, display means REC is connected to the conductor 10 so that current, potential, overvoltage η, coating resistance R f , polarization resistance R r or elapsed time can be displayed.
is tangent to the calculation means CL. On the other hand, the potentiostat PO is grounded through a conductor 11. However, if the container 4 is a river or the sea, for example,
If this conductor 11 is grounded, measurement will not be possible, so the potentiostat PO is made floating with respect to grounding.

被覆された金属Wは、塗料またはライニング
材が、スプレー、浸漬、ロールあるいは電着な
どの通常のいかなる方法により金属に被覆され
得てもよい。また金属としては、その種類が限
定されるものではない。
The coated metal W may be coated with a paint or lining material by any conventional method such as spraying, dipping, rolling or electrodeposition. Furthermore, the type of metal is not limited.

基準電極Rは、それ自身の電極電位が使用さ
れる腐食液中で安定であれば良く、例えばカロ
メル電極、銀−塩化銀電極のように通常用いら
れるもので良い。
The reference electrode R only needs to have its own electrode potential stable in the corrosive solution used, and may be a commonly used electrode such as a calomel electrode or a silver-silver chloride electrode.

対極Cは、被覆される金属Wと同一材質のも
のでよく、又、カーボン板・棒でもよい。好ま
しい対極の材質としては不活性のものが良く、
例えば白金、金などがあるが、特に限定される
ものでない。但し、腐食液の量が少ないとき
は、白金などの不活性の対極を用いることが望
ましい。
The counter electrode C may be made of the same material as the metal W to be coated, or may be a carbon plate or rod. The preferred material for the counter electrode is an inert material.
Examples include platinum and gold, but are not particularly limited. However, when the amount of corrosive liquid is small, it is desirable to use an inert counter electrode such as platinum.

ポテンシヨスタツトPOいわゆる定電位電解
装置は一般に用いられるもので充分であるが、
被覆膜に欠陥が無くRfが大きい場合は、この
ポテンシヨスタツトPOの入力インピーダンス
の大きさは、腐食液中での膜抵抗Rfと分極抵
抗Rrの合算値より100倍以上であることが望ま
しい。
A commonly used potentiostat (potential electrolysis device) is sufficient, but
If the coating film is free of defects and R f is large, the input impedance of this potentiostat PO is 100 times or more greater than the sum of the film resistance R f and polarization resistance R r in the corrosive liquid. This is desirable.

パルス印加手段Epは、ポテンシヨスタツト
POで一定の大きさのパルス状の加電圧で被覆
金属を電解(いわゆる分極)するため、ある大
きさのパルス状の電圧を重複させるものであ
り、パルス状の電圧の発生器である。
The pulse application means Ep is a potentiostat.
In order to electrolyze (so-called polarization) the coated metal with a pulsed voltage of a certain magnitude using PO, it is a generator of pulsed voltage that overlaps pulsed voltages of a certain magnitude.

演算手段CLとは、Rfの大きさと、Rrの大き
さを算出するものであつて、このRfとRrの値
を把握し、これらの値により第2図中の印加電
圧Eの可変量を決定するものである。
The calculation means CL is for calculating the magnitude of R f and the magnitude of R r.It grasps the values of R f and R r , and uses these values to calculate the applied voltage E in Fig. 2. This determines the variable amount.

過電圧設定手段Hとは、過電圧ηを予めある
大きさに設定するものであつて、Rr、Rfが変
化してもηが予め設定された大きさで保持でき
るようにしたものである。
The overvoltage setting means H is for setting the overvoltage η to a certain level in advance, and is designed to maintain η at the preset level even if R r and R f change.

印加電圧可変手段Evとは、上記の演算手段
CLに基づいて印加電圧E(第2図)の大きさを
可変するものである。
The applied voltage variable means Ev is the above calculation means.
The magnitude of the applied voltage E (Fig. 2) is varied based on CL.

表示手段RECとは、レコーダーあるいはプ
リンターであつて、上記のE、Rf、Rr、i、
ηなどを表示・記録するものである。
The display means REC is a recorder or a printer, and displays the above E, R f , R r , i,
It displays and records η, etc.

今、基準電極Rからみた金属Wの電位(W自
身の自然電極電位Ewp(vs.R)が−1V(vs.R)と
すれば、先ず印加電圧可変手段Evにより、+
1Vを印加し、C−W間の電流をほぼ零とする。
すなわち、W自身の自然電極電位近傍で電解し
ている状態になる。次いで、パルス印加手段
Epで、前記の第4図のように電圧パルスVを
印加し、(4)式〜(12)式より演算手段CLで被覆膜
抵抗Rf及び分極抵抗Rrを求める。そして、今、
過電圧ηを0.005Vとして電解保持する(W極
自身をカソード分極する)とすれば、過電圧設
定手段Hを0.005Vとする。そして、Rr
10kΩ、Rfが50kΩであつたとすれば(R0の大き
さは、例えば海水ならば、Rf≫R0の関係とな
り、R0をほぼ無視できる)、演算手段CLで前に
記したように計算すれば、印加電圧は+
0.006Vとなる。故に印加電圧可変手段Evの大
きさを+1.006Vとなるように+0.006Vを加算
するようにすればよい。
Now, assuming that the potential of the metal W seen from the reference electrode R (the natural electrode potential E wp (vs.R) of W itself is -1V (vs.R), first, the applied voltage variable means Ev changes the potential to +
Apply 1V and make the current between C and W almost zero.
In other words, W is electrolyzed near its own natural electrode potential. Next, pulse application means
At Ep, voltage pulse V is applied as shown in FIG. 4 above, and coating film resistance R f and polarization resistance R r are determined by calculation means CL from equations (4) to (12). And now,
If the overvoltage η is set to 0.005V and electrolytically maintained (the W pole itself is cathodically polarized), the overvoltage setting means H is set to 0.005V. And R r
10kΩ, and R f is 50kΩ (for example, in the case of seawater, the relationship R f ≫ R 0 holds true, and R 0 can be almost ignored), as described earlier in the calculation means CL. If calculated as follows, the applied voltage will be +
It becomes 0.006V. Therefore, +0.006V may be added so that the magnitude of the applied voltage variable means Ev becomes +1.006V.

次いで、ある時間が経過したのち、再びRf
とRrを求める。すなわち、一旦電解を中断し、
上記の操作をくり返し、基準電極Rからみた金
属Wの電位を計測し、−1.2Vとすれば、先ず印
加電圧可変手段Evにより+1.2Vを印加し、C
−W間の電流を略々零としてW自身の自然電極
電位近傍で電解し、次いで、パルス印加手段
Epにより電圧パルスVを印加し、RfとRrの値
を求め、もしRfとRrの比の大きさに変化があ
れば印加電圧可変化手段Evにより印加電圧の
大きさを予め設定した過電圧ηになるように変
更すればよい。このように、順次ある時間毎に
RfとRrの値を計測しつつ印加電圧Eを一定の
過電圧ηになるように可変する。そして、その
都度、表示手段RECに各々の値を表示又は記
録する。
Then, after a certain period of time, R f
and find R r . In other words, once the electrolysis is interrupted,
Repeat the above operation to measure the potential of the metal W seen from the reference electrode R, and if it is -1.2V, first apply +1.2V by the applied voltage variable means Ev,
The current between -W is set to almost zero and electrolysis is carried out near the natural electrode potential of W itself, and then the pulse application means
A voltage pulse V is applied by Ep, the values of R f and R r are determined, and if there is a change in the magnitude of the ratio of R f and R r , the magnitude of the applied voltage is set in advance by the applied voltage variable means Ev. What is necessary is to change the overvoltage η so that the overvoltage η becomes the same. In this way, each time
While measuring the values of R f and R r , the applied voltage E is varied so that it becomes a constant overvoltage η. Each time, each value is displayed or recorded on the display means REC.

第6図は、劣化装置の具体例を示す。容器4
内に対極C、基準電極R及び被覆された金属W
が設置され、容器4内には腐食液Lが入つてい
る。基準電極RはポテンシヨスタツトPOの差
動増幅器DAの入力(1)に接線され、対極Cは、
その出力(3)の電流計を介して接続されてい
る。また、金属Wは接地され、基準電極Rも電
圧計を介して接地されている。一方、ポテン
シヨスタツトPOの差動増幅器DAの他方の入
力(2)はスイツチSW1及び印加電圧可変用電源
Ev及びスイツチSW2を介して、あるいはパル
ス印加手段Epを介して接地されている。また、
電圧計、電流計の出力は演算手段CLに入
力され、かつ過電圧設定手段Hの過電圧設定値
も演算手段CLに入力されている。さらに、演
算手段CLの出力は表示手段REC及びサーボモ
ーターMに接続され、このサーボモーターM
は、印加電圧可変手段Evの電源の大きさを変
化させる。
FIG. 6 shows a specific example of the deterioration device. container 4
a counter electrode C, a reference electrode R and a coated metal W
is installed, and a corrosive liquid L is contained in the container 4. The reference electrode R is tangential to the input (1) of the differential amplifier DA of the potentiostat PO, and the counter electrode C is
Its output (3) is connected via an ammeter. Further, the metal W is grounded, and the reference electrode R is also grounded via a voltmeter. On the other hand, the other input (2) of the differential amplifier DA of the potentiostat PO is connected to the switch SW1 and the power supply for varying the applied voltage.
It is grounded via Ev and switch SW2 or via pulse application means Ep. Also,
The outputs of the voltmeter and ammeter are input to the calculation means CL, and the overvoltage set value of the overvoltage setting means H is also input to the calculation means CL. Further, the output of the calculation means CL is connected to the display means REC and the servo motor M.
changes the magnitude of the power supply of the applied voltage variable means Ev.

今、スイツチSW1が(a)側になつていれば、
ポテンシヨスタツトPOの差動増幅器DAの出
力(3)は零で、このポテンシヨスタツトPOには
電圧計の大きさのみが入力(1)に入力されてい
る。すなわち、金属Wの自然電極電位(対基準
電極R)Ewpのみが計測されていることになる。
そして、電圧計の出力として演算手段CLに
入力され、この電位差の大きさ、すなわちEwp
はこの大きさの逆数がサーボモーターMによつ
て印加電圧可変用電源に調整され、この電源の
大きさは(−Ewp)に設定される。次いで、ス
イツチSW1を(b)側にすると、差動増幅器DAの
入力、すなわち端子1と2との間の電位差は、
ほぼ0Vとなり、差動増幅器DAの出力(3)はほぼ
零となり、電流計の出力もほぼ零となる(即
ち、Wの自然電極電位近傍で電解されている)。
次いで、スイツチSW2を(d)和合に切換え、パ
ルス印加手段Epを作動させ、パルス電圧(矩
形波)を短時間印加する。即ち、Dの入力(1)と
(2)との間に、このパルス電圧が印加され、C−
W間にパルス電圧が加わると同時に電圧計及
び電流計に第4図に示した変化が表われるこ
とになる。そして、この変化を数式(4)〜(12)に従
い、演算手段CLでRr、Rfを算出する。更に、
過電圧設定手段Hによつて設定している過電圧
の値η(=RrI)とすでに計測しているEwp
値より、数式(2)に従つて、基準電極Rと被覆金
属Wの間に発生すべき電位差Eが算出できる。
この電位差Eの値は、サーボモーターMを介し
て印加電圧可変用電源から−Eとして端子2を
通じて作動増幅器DAに入力される。そして、
順次ある時間毎に上記の方法をくり返し実施す
ればよい。なお、上記演算手段CLのアナロ
グ/デジタル変換器を介して、いわゆるマイク
ロコンピユーターによりデジタル的に演算し、
この結果をデジタル/アナログ変換器を介し
て、サーボモーターMを自動制御してもよい。
If switch SW1 is now on side (a),
The output (3) of the differential amplifier DA of the potentiostat PO is zero, and only the magnitude of the voltmeter is input to the input (1) of the potentiostat PO. That is, only the natural electrode potential (versus the reference electrode R) E wp of the metal W is measured.
Then, it is input to the calculation means CL as the output of the voltmeter, and the magnitude of this potential difference, that is, E wp
The reciprocal of this magnitude is adjusted by the servo motor M to the power source for varying the applied voltage, and the magnitude of this power source is set to (-E wp ). Next, when switch SW1 is set to side (b), the potential difference between the input of differential amplifier DA, that is, terminals 1 and 2, is
The voltage becomes approximately 0V, the output (3) of the differential amplifier DA becomes approximately zero, and the output of the ammeter also becomes approximately zero (that is, W is electrolyzed near the natural electrode potential).
Next, the switch SW2 is switched to (d) sum, the pulse application means Ep is activated, and a pulse voltage (rectangular wave) is applied for a short time. That is, input (1) of D and
(2), this pulse voltage is applied between C-
As soon as a pulse voltage is applied across W, the changes shown in FIG. 4 will appear on the voltmeter and ammeter. Then, based on this change, R r and R f are calculated by the calculation means CL according to formulas (4) to (12). Furthermore,
Based on the overvoltage value η (=R r I) set by the overvoltage setting means H and the already measured value of E wp , the distance between the reference electrode R and the covering metal W is determined according to formula (2). The potential difference E that should be generated can be calculated.
The value of this potential difference E is input as -E from the power source for varying the applied voltage via the servo motor M to the operational amplifier DA through the terminal 2. and,
The above method may be repeated at certain time intervals. In addition, the calculation is performed digitally by a so-called microcomputer via the analog/digital converter of the calculation means CL,
The servo motor M may be automatically controlled using this result via a digital/analog converter.

なお、電圧パルスを印加し、分極抵抗Rr
塗膜抵抗Rfの大きさを測定し、過電圧ηを補
正するタイミングは、RrあるいはRfあるいは
RrとRfの両者が変化を受けやすい程、いわゆ
る劣化が速い程頻繁にする必要がある。逆に変
化が小さい程、パルス電圧印加によるRr、Rf
の測定のための時間間隔は長くて良い。また、
Rrの低下速度がRfの低下速度より大きければ、
印加電圧は経時とともに大きくなり、逆にRr
の低下速度がRfの低下速度より少なければ、
印加電圧は経時とともに小さくなる。
The timing of applying a voltage pulse, measuring the polarization resistance R r and coating resistance R f , and correcting the overvoltage η is determined by R r or R f or
The more easily both R r and R f are susceptible to change, that is, the faster the so-called deterioration occurs, the more frequently the treatment needs to be performed. Conversely, the smaller the change, the lower the R r and R f due to pulse voltage application.
The time interval for the measurement of is long and good. Also,
If the rate of decline of R r is greater than the rate of decline of R f , then
The applied voltage increases with time, and conversely R r
If the rate of decrease in is less than the rate of decrease in R f , then
The applied voltage decreases over time.

[発明の効果] 過電圧を予め定められた値に保つて被覆金属を
劣化させることができる。したがつて、被覆金属
の寿命予測がさらに信頼できるようになる。
[Effects of the Invention] The overvoltage can be maintained at a predetermined value and the coated metal can be deteriorated. Therefore, prediction of the life of the coated metal becomes more reliable.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、劣化装置の基本構成図である。第2
図は、劣化装置における電解時のモデル回路であ
る。第3図は、被覆金属の電気的等価回路の一例
の図である。第4図は、被覆金属への電位パルス
印加による応答を示すグラフである。第5図は、
被覆金属の掃引分極時の電圧曲線の概念図であ
る。第6図は、劣化装置の一例のブロツク図であ
る。 W……被覆金属、C……対極、R……基準電
極、L……腐食液、PO……ポテンシヨスタツト、
Ep……パルス印加手段、Ev……印加電圧可変手
段、H……過電圧設定手段、CL……演算手段、
REC……表示手段。
FIG. 1 is a basic configuration diagram of the deterioration device. Second
The figure shows a model circuit during electrolysis in a deterioration device. FIG. 3 is a diagram of an example of an electrical equivalent circuit of coated metal. FIG. 4 is a graph showing the response to application of a potential pulse to the coated metal. Figure 5 shows
FIG. 2 is a conceptual diagram of a voltage curve during sweep polarization of a coated metal. FIG. 6 is a block diagram of an example of a deterioration device. W...Covered metal, C...Counter electrode, R...Reference electrode, L...Corrosion liquid, PO...Potentiost.
Ep...pulse application means, Ev...applied voltage variable means, H...overvoltage setting means, CL...calculation means,
REC...Display means.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 塗料またはライニング材が塗布された被覆金
属と対極とを腐食液中に浸し、被覆金属と対極と
の間に電圧を印加して、被覆金属を劣化させるよ
うにした被覆金属劣化方法において、 被覆金属の表面での電気化学反応を進めるのに
要する過電圧の値を設定し、 被覆金属と対極の間の電気回路の抵抗のうち、
被覆金属の表面での電気化学反応に起因し上記の
過電圧が印加される分極抵抗と上記の分極抵抗以
外の抵抗である被覆金属の塗布膜の抵抗と腐食液
の抵抗との和とを計測し、 この計測結果に基づき過電圧が設定値になるよ
うに被覆金属と対極との間の電圧を制御すること
を特徴とする被覆金属劣化方法。 2 特許請求の範囲第1項に記載された被覆金属
劣化方法において、 上記の計測と制御が所定の時間毎に行なわれる
ことを特徴とする被覆金属劣化方法。 3 特許請求の範囲第1項に記載された被覆金属
劣化方法において、 上記の抵抗の計測が被覆金属と対極との間に電
流がほとんど流れない状態でパルス分極法で行わ
れることを特徴とする被覆金属劣化方法。 4 塗料又はライニング材が塗布された被覆金属
からなる試料電極と、 試料電極に対する対極と、 試料電極に対する基準電極と、 試料電極と対極との間に電圧を印加するポテン
シヨスタツトと、 ポテンシヨスタツトにパルス電圧を印加させる
ように電圧を設定するパルス印加手段と、 被覆金属の表面での電気化学反応を進めるのに
要する過電圧の値を設定する過電圧設定手段と、 被覆金属と対極との間に電流がほとんど流れな
いようにポテンシヨスタツトに電圧を設定してパ
ルス分極法により計測された計測結果により、上
記の過電圧の設定値を印加するために必要となる
電圧値を演算する演算手段と、 演算手段により演算された電圧値をポテンシヨ
スタツトに設定する印加電圧可変手段とを備えた
ことを特徴とする被覆金属劣化装置。
[Scope of Claims] 1. A coating in which a coated metal coated with paint or a lining material and a counter electrode are immersed in a corrosive liquid, and a voltage is applied between the coated metal and the counter electrode to deteriorate the coated metal. In the metal deterioration method, the value of the overvoltage required to advance the electrochemical reaction on the surface of the coated metal is set, and the resistance of the electric circuit between the coated metal and the counter electrode is set.
The sum of the polarization resistance to which the above-mentioned overvoltage is applied due to an electrochemical reaction on the surface of the coated metal, the resistance of the coating film of the coated metal, which is a resistance other than the above-mentioned polarization resistance, and the resistance of the corrosive liquid is measured. , A coated metal deterioration method characterized by controlling the voltage between the coated metal and the counter electrode so that the overvoltage becomes a set value based on this measurement result. 2. The coated metal deterioration method as set forth in claim 1, wherein the measurement and control described above are performed at predetermined intervals. 3. The coated metal deterioration method described in claim 1 is characterized in that the above-mentioned resistance measurement is performed by a pulse polarization method in a state where almost no current flows between the coated metal and the counter electrode. Coated metal deterioration method. 4. A sample electrode made of a coated metal coated with paint or lining material, a counter electrode for the sample electrode, a reference electrode for the sample electrode, a potentiostat that applies a voltage between the sample electrode and the counter electrode, and a potentiostat. a pulse applying means for setting a voltage so as to apply a pulse voltage to a pulse voltage, an overvoltage setting means for setting a value of overvoltage required to proceed with an electrochemical reaction on the surface of the coated metal, and a voltage between the coated metal and the counter electrode. Calculating means for calculating the voltage value necessary to apply the above-mentioned overvoltage setting value based on the measurement result measured by the pulse polarization method by setting the voltage on the potentiostat so that almost no current flows; 1. A coated metal deterioration device comprising applied voltage variable means for setting a voltage value calculated by the calculation means to a potentiostat.
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