KR101106515B1 - 금속 재료의 분석 방법 - Google Patents

Abstract

금속 재료의 분석 방법은, 금속 시료를 전해액 중에서 전해하는 전해 단계와, 상기 금속 시료에 부착된 석출물과 개재물로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 하나의 물질을 분리하기 위해서, 상기 전해액으로부터 취출한 금속 시료의 잔부를 분산성을 갖는 용액에 침지하는 침지 단계와, 분리된 상기 적어도 하나의 물질을 함유한 분산성을 갖는 용액을, 직공을 가지며, 또한 공극률이 4 ％ 이상인 필터를 사용하여 여과하고, 포집된 필터 상의 잔류물과 여과액을 얻는 분별 단계와, 상기 잔류물과 상기 여과액 중 적어도 하나를 분석하는 분석 단계를 갖는 금속 재료의 분석 방법. 직공이란, 일정한 개구 형상으로 필터면을 관통하고 있는 필터 구멍이다.

Description

금속 재료의 분석 방법{METHOD FOR ANALYZING METALLIC MATERIAL}

본 발명은, 금속 재료 중의 석출물 및/또는 개재물 (이하, 석출물 등이라 함) 의 분석 방법, 특히 나노미터 사이즈의 미세한 석출물 등을 크기별로 정확하게 정량 분석하는 방법에 관한 것이다.

금속 재료 중에 존재하는 석출물 등은, 그 형태, 크기, 그리고 분포에 따라서는 재료의 여러 특성, 예를 들어 기계적 성질이나 전자기적 성질 등에 큰 영향을 미친다. 특히, 철강 분야에서는 최근, 석출물 등을 이용하여 강재의 특성을 향상시키는 기술이 현저하게 발전하여, 그에 따라 제조 공정에 있어서의 석출물 등의 제어가 중요시되고 있다.

일반적으로, 강재에 함유되는 석출물 등에는, 크기나 조성에 따라, 특성을 향상시키는 것, 특성을 저하시키는 것, 혹은 특성에 기여하지 않는 것이 있다. 원하는 특성의 강재를 제조하기 위해서는, 일정한 크기나 조성의 석출물 등을 안정적으로 생성시키는 것이 중요시된다. 예를 들어, 석출 강화형 고장력 강판에서는 미세한 석출물 등을 생성시켜 강판의 고장력화가 도모되고 있는데, 최근에는, 서브나노미터 내지 나노미터 사이즈의 매우 미세한 석출물 등의 제어가 실시되고 있다. 그 때문에, 나노미터 내지 서브미크론미터 사이즈의 석출물 등에 대하여, 크기별로 함유되는 원소나 그 양을 분석할 수 있는 방법이 강하게 요구되고 있다.

비특허문헌 1 은, 강재 중의 석출물 등을 정량하는 기술로서, 산 분해법, 할로겐법, 전해법 등을 개시하고 있다. 비특허문헌 1 은, 특히 도 1 에 나타낸 순서로 실시되는 전해법이 우수한 것을 나타내고 있다. 이 전해법에서는, 전해액 중에서 철 매트릭스를 용해시켜, 전해액 중에 분리된 석출물 등을 회수하는 고액 분리 수단으로서 필터를 사용하고 있다. 비교적 작은 석출물 등의 응집과 비교적 큰 석출물 등에 의한 필터 구멍의 폐색을 조합함으로써, 모든 석출물 등이 회수된다. 즉, 비교적 큰 석출물 등에 의한 필터 구멍 폐색에 의해, 응집된 비교적 작은 석출물 등이 필터 상에 퇴적되고, 필터 상에 퇴적된 석출물 등이 케이크 여과 (퇴적된 석출물 등 자체가 추가로 필터로서 작용하는 여과 기구) 기능을 수행하여, 모든 석출물 등이 회수된다. 그 때문에, 석출물 등의 총량을 분석할 수는 있지만, 석출물 등의 크기별에 관한 지견(知見)을 얻을 수는 없다.

한편, 석출물 등을 크기별로 나누어 정량하는 기술은, 비특허문헌 1 에 기재된 방법을 토대로 하여 몇 가지 제안되어 있다. 그러나, 모두 석출물 등의 응집 해소나 케이크층 (필터 상의 석출물 등의 퇴적층) 의 형성 방지를 주안점으로 하고 있다. 예를 들어 특허문헌 1 에는, 강재 중의 비금속 개재물을 화학적으로 액체 중에 분리하고, 여과시에, 금속 필터를 사용하여 효과적으로 초음파를 부여하여, 비금속 개재물의 응집 해소와 케이크층의 형성 방지를 도모하고, 비금속 개재물을 크기별로 분별하는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 특허문헌 1 의 기술은, 수 미크론미터 이상의 조대한 비금속 개재물에 대해서는 유효한 수법이지만, 나노미터 내지 서브미크론미터 사이즈의 매우 미세한 석출물 등에 적용하려면 문제가 있다. 이것은, 미세한 입자일수록 액체 중에서 강한 응집성을 나타내기 때문에, 나노미터 내지 서브미크론미터 사이즈의 석출물 등의 응집체에 대해서는, 초음파를 부여해도 그 응집을 해소시키기 어려우며, 또한, 초음파의 효과를 충분히 발휘시키기 위한 나노미터 내지 서브미크론미터 사이즈의 필터 구멍을 갖는 금속 필터가 존재하지 않기 때문이다. 특허문헌 2 에는, 필터 구멍 직경 1 ㎛ 이하의 유기질 필터를 사용하고, 초음파 진동을 부여하여 1 ㎛ 이하의 석출물 등을 분별하는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 특허문헌 2 의 기술에서는, 특허문헌 1 의 경우와 마찬가지로, 초음파에 의한 1 ㎛ 이하의 미세한 석출물 등의 응집 해소는 곤란하다. 또한, 유기질 필터는 금속 필터와 달리, 재질적으로 초음파의 전파나 반사가 불충분하기 때문에, 필터 구멍의 폐색을 초음파 진동에 의해 해소시킬 수 없고, 전술한 필터 상에 케이크층이 형성되어, 필터 구멍 직경 그대로의 석출물의 분별이 이루어지지 않는다. 비특허문헌 2 에는, 필터 구멍 직경이 상이한 필터를 사용하고, 여과를 2 회하여, 구리 합금 중의 석출물 등을 크기별로 분별하는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 비특허문헌 2 의 기술에서도, 석출물 등의 응집이나 케이크층의 형성에 관한 문제가 해결되지 않아, 크기별 분석을 양호한 정밀도로 실시할 수 없다.

일본 특허공보 소53-37595호 일본 공개특허공보 소58-119383호

일본 철강 협회 「철강 편람 제 4 판 (CD-RM)」 제 4 권 2 편 3.5 일본 금속 학회 「마테리아」 제 45 권 제 1 호 52 페이지 (2006)

이상과 같이, 종래 기술에 있어서는, 석출물 등의 응집과 케이크층 형성의 문제가 있어, 나노미터 내지 서브미크론미터 사이즈 (특히, 크기 1 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 크기 200 ㎚ 이하) 의 석출물 등을, 크기별로 정확하게 정량 분석할 수 없다.

본 발명은, 금속 재료 중에 함유되는 나노미터 사이즈의 미세한 석출물 등을 크기별로 분별한 다음, 정확하게 정량 분석하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1 에 나타낸 비특허문헌 1 에 개시된 전해 추출법은, 철 매트릭스를 용해시킴으로써 강 중 석출물 등을 안정적으로 회수할 수 있는 방법으로서, 석출물 등을 회수하여 분석하는 표준적인 방법 (이하, 표준법이라 함) 으로 간주되고 있다. 그리고, 전술한 특허문헌 1, 2 는 이 표준법에 기초하고 있다. 그러나, 표준법을 비롯한 종래의 방법에서는 상기 서술한 바와 같이 다양한 문제가 있다. 그래서, 본 발명자들은, 종래의 표준법에 얽매이지 않는 방법을 발명하기 위해서 예의 연구를 행하였다.

이하에, 얻어진 지견을 나타낸다.

상기 서술한 표준법의 문제점은 이하와 같이 정리된다.

·분리된 석출물 등의 분산매로서 석출물 등에 대하여 분산성이 낮은 메탄올을 사용하고 있는 점,

·전량 회수에 적합한 폐색되기 쉬운 필터를 사용하고 있는 점.

상기 문제점에 의해, 미세한 석출물 등을 크기별로 분별하는 것이 방해되고 있었던 것으로 추측된다. 즉, 석출물 등에 대하여 분산성이 낮은 메탄올을 분산매로 하고 있기 때문에, 미세한 석출물 등은 용이하게 응집되어 버리고, 초음파 등의 물리적 작용을 부여했다고 해도 그 응집을 완전하게 해소시키기는 불가능하다. 또한, 폐색되기 쉬운 필터를 사용하면, 응집된 석출물 등이 필터 구멍을 폐색시켜 케이크층이 형성되기 쉬워진다. 그 결과, 나노미터 내지 서브미크론미터 사이즈의 석출물 등을 크기별로 분별하는 것이 곤란해지는 것으로 생각된다.

그래서, 본 발명자들은, 먼저, 석출물 등의 응집을 해소하기 위해서 석출물 등의 분산매에 대하여 검토한 결과, 수용액계 분산매 (이하, 분산성을 갖는 용액이라고 한다) 에 의한 전기 화학적 작용에 의해, 크기 1 ㎛ 이하의 석출물 등에 대해서도 분산성을 부여할 수 있는 것을 알아내었다.

그러나, 표준법에서 사용되고 있는 전해액의 주성분은 분산성이 낮은 메탄올이기 때문에, 석출물 등에 분산성을 부여하기 위해서는, 석출물 등을 전해액으로부터 분산성을 갖는 용액으로 옮길 필요가 있다. 그러기 위해서는, 석출물 등과 전해액을 분리시키는 고액 분리 조작이 필요해진다. 그래서, 종래의 표준법에 따라, 전해액 중의 석출물 등과 분산매 (구체적으로는 메탄올) 중에 분리된 석출물 등을 회수하기 위해서 실시되고 있는 고액 분리 수단으로서의 「여과」조작을 실시한 결과, 여과에 의해 석출물 등의 일부 (특히, 크기 200 ㎚ 이하의 서브나노미터 내지 나노미터 사이즈의 미세한 것) 가 없어질 가능성이 있음을 알 수 있었다.

이 결과를 근거로 하여, 종래부터 실시되고 있는 표준법 이외의 고액 분리 수단을 얻기 위해서, 강재 시료를 사용하여 더욱 검토하였다. 그 결과, 전해 중 및/또는 전해 후에는, 거의 모든 석출물 등이 강재 시료에 부착된 상태인 것을 지견하였다. 이것은 종래에 없는 완전히 새로운 지견으로서, 이 지견으로부터, 전해 중 및/또는 전해 후에 강재 시료의 잔부를 전해액으로부터 취출하면, 용이하게 고액 분리를 실현할 수 있게 된다. 그리고, 응집 문제 해결을 위한 상기 지견을 조합하여, 분산성을 갖는 용액 중에 석출물 등을 분리하면, 석출물 등의 응집을 해소할 수 있게 된다. 이 부착 현상의 상세한 것에 대해서는 불명확하지만, 전해 중 및/또는 전해 후에 있어서의 강재 시료와 석출물 등의 전기적 작용에 의한 것으로 추측된다.

이와 같이, 강재 시료에 부착된 석출물 등을, 분산성을 갖는 용액 중에서 전기 화학적 작용에 의해 고도로 분산시킴으로써, 석출물 등의 응집을 해소할 수 있다. 그 결과, 특허문헌 1 이나 2 와 같이, 용매 (물이나 메탄올을 포함함) 중에서의 초음파라는 물리적 작용을 여과시에 부여하는 것은 필요하지 않게 되어, 초음파의 사용이 방해하고 있던 취약한 재질이나 구조의 필터나, 메탄올의 사용이 방해하고 있던 비수용매 용해성 필터의 적용도 가능해진다.

또한, 본 발명에 있어서는, 본 발명의 범위가 금속 시료의 잔부에 부착된 석출물 등만을 분석하는 경우에 한정되지 않는다. 즉, 금속 시료의 잔부에 부착된 석출물 등에 더하여, 어떠한 이유에 의해 전해액에 함유된 석출물 등의 분석 결과를 추가할 수도 있다. 이로써, 분석값이 보다 정확해지는 경우도 있다.

다음으로, 본 발명자들은, 케이크층의 형성을 방지하기 위해서 필터에 대하여 검토를 거듭한 결과, 필터 구멍의 형상과 공극률이 케이크층의 형성에 밀접하게 관계되어 있는 것을 알아내었다.

석출물 등을 크기별로 분별하는 경우에는, 석출물 등이 필터 구멍을 통과하는 것을 촉진할 수 있는 공극률이 높은 필터를 사용하는 편이 유리하다. 그러나, 공극률이 높은 필터를 사용한 것만으로는, 필터 구멍 직경 이하의 크기의 석출물 등이 필터에 보충되어 석출물 등을 정확하게 분별할 수 없었다. 그래서, 더욱 검토를 행한 결과, 공극률에 추가하여, 필터 구멍에는, 일정한 개구 형상으로 필터면을 관통하고 있는 필터 구멍을 갖는 것이 필요하다는 것을 알아내었다. 일정한 개구 형상으로 필터면을 관통하고 있는 필터 구멍을, 이하, 직공 (直孔) 이라고 한다. 직공이 아닌 필터 구멍의 경우에는, 심층 여과 (필터 표면이 아니라, 필터 구멍 내부에서 입자를 보충하는 여과 기구) 가 기능하거나, 실제의 필터 구멍 직경의 분포가 넓어져, 본래 통과해야 할 미세한 석출물 등이 필터에 보충되어 버리는 것으로 생각된다.

이상으로부터, 직공을 갖고, 공극률이 높은 필터를 사용하는 것이, 나노미터 내지 서브미크론미터 사이즈의 석출물 등을 분별하기 위해서 효과적이다. 이와 같은 직공을 갖고, 공극률이 높은 필터로는, 일반적으로 유리질이나 세라믹스 등으로 이루어진 필터를 들 수 있다. 이러한 필터는, 다공성인 반면에 구조상 취약하기 때문에, 지금까지 초음파를 이용한 여과에는 사용되지 않았다. 이와 같은 지견은, 발명자들이 석출물 등의 분산 방법과 조합함으로써 새롭게 알아낸 것이다. 또한, 금속 등으로 이루어진 필터라도, 상기 요건을 만족하는 필터라면 본 발명에 적용할 수 있지만, 현상황에서는 나노미터 내지 서브미크론미터 사이즈의 필터 구멍 직경을 갖는 것은 공업적으로 실현되어 있지 않다.

본 발명은, 이상의 지견에 기초하여 이루어진 것으로서, 이하의 공정을 갖는 금속 재료의 분석 방법을 제공한다 :

금속 시료를 전해액 중에서 전해하는 전해 단계와,

상기 금속 시료에 부착된 석출물과 개재물로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 하나의 물질을 분리하기 위해서, 상기 전해액으로부터 취출한 금속 시료의 잔부를 분산성을 갖는 용액에 침지하는 침지 단계와,

분리된 상기 적어도 하나의 물질을 함유한 분산성을 갖는 용액을, 직공을 가지며, 또한 공극률이 4 ％ 이상인 필터를 사용하여 여과하고, 포집된 필터 상의 잔류물과 여과액을 얻는 분별 단계, 여기서 직공이란, 일정한 개구 형상으로 필터면을 관통하고 있는 필터 구멍이고,

상기 잔류물과 상기 여과액 중 적어도 하나를 분석하는 분석 단계.

상기 분별 단계는, 필터 구멍 직경이 상이한 복수 개의 필터를 사용하여, 필터 구멍 직경이 큰 필터로부터 필터 구멍 직경이 작은 필터로 순차 여과하고, 포집된 필터 상의 잔류물과 여과액을 얻는 것이 바람직하다. 필터 구멍 직경으로는, 10 ㎚ ∼ 500 ㎚ 인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 20 ∼ 200 ㎚ 의 필터 구멍 직경이 보다 바람직하다.

상기 분별 단계는, 크기가 1 ㎛ 미만인 석출물과 개재물로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 하나의 물질을 분별하는 것으로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 금속 재료의 분석 방법은, 추가로, 금속 시료의 잔부에 부착된 석출물과 개재물로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 하나의 물질을 분석하는 공정을 갖는 것이 바람직하다.

상기 분산성 용액은, 분석 대상의 석출물과 개재물로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 하나에 대하여 절대값이 30 ㎷ 이상인 제타 전위를 갖는 것이 바람직하다.

상기 분산성을 갖는 용액은, 타르타르산나트륨, 시트르산나트륨, 규산나트륨, 정인산칼륨, 폴리인산나트륨, 폴리메타인산나트륨, 헥사메타인산나트륨, 피로인산나트륨으로 이루어지는 군에서 선택된 하나를 분산제로서 함유하고 있는 것이 바람직하다.

상기 필터는 4 ∼ 90 ％ 의 공극률을 갖는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 15 ∼ 90 ％ 이다.

본 발명에 의하면, 금속 재료 중에 존재하는 미세한 석출물 등 (특히, 크기 1 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 크기 200 ㎚ 이하) 을 손실 및 응집시키지 않고 분리할 수 있기 때문에, 석출물 등을 크기별로 양호한 정밀도로 분석할 수 있다. 본 발명의 분석 방법에서 얻어진 분석 결과는, 금속 재료의 여러 성질에 관한 새로운 지견이 되어, 불량품 발생의 원인 해명이나 신재료의 개발 등에 유익한 시사를 부여하게 된다.

도 1 은, 비특허문헌 1 에 기재된 전해법의 조작 플로우를 나타내는 도면이다.
도 2 는, 본 발명인 분산성을 갖는 용액을 최적화하는 조작 플로우의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3 은, 본 발명인 석출물 등의 분석 방법에서 사용하는 전해 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 4 는, 본 발명인 석출물 등의 분석 방법의 조작 플로우의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5 는, 헥사메타인산나트륨 수용액 농도와 제타 전위의 절대값의 관계를 나타내는 도면이다.
도 6 은, 제타 전위의 절대값과 석출물 등 중의 티탄 함유율의 관계를 나타내는 도면이다.
도 7 은, 실시예 2 에 있어서의 금 콜로이드 입경과 필터 통과율의 관계를 나타내는 도면이다.
도 8 은, 실시예 3 에 있어서의 금 콜로이드 입경과 필터 통과율의 관계를 나타내는 도면이다.
도 9 는, 발명예와 비교예에 있어서의 시료 1 에 함유되는 석출물 등 중의 티탄 함유율을 나타내는 도면이다.
도 10 은, 발명예와 비교예에 있어서의 시료 2 에 함유되는 석출물 등 중의 티탄 함유율을 나타내는 도면이다.
도 11 은, 발명예와 비교예에 있어서의 시료 3 에 함유되는 석출물 등 중의 티탄 함유율을 나타내는 도면이다.
도 12 는, 발명예와 비교예에 있어서의 시료 4 에 함유되는 석출물 등 중의 티탄 함유율을 나타내는 도면이다.
도 13 은, 강의 탄소량과 금 콜로이드의 필터 통과율의 관계를 나타내는 도면이다.

본 발명의 분석 방법의 특징은, 전해 후의 석출물 등이 부착된 금속 시료의 잔부를, 분산성을 갖는 용액에 침지하여, 시료에 부착된 석출물 등을 응집시키지 않고 분리하는 것과, 분산성을 갖는 용액 중에 분리된 석출물 등을, 직공을 가지며, 또한 공극률이 4 ％ 이상인 필터에 의해 분별하고 분석하는 것에 있다. 그래서, 강재 시료를 예로 들어, 석출물 등을 분리하기 위한 분산성을 갖는 용액을 최적화하는 순서와, 분리된 석출물 등을 분별하고 분석하는 순서에 대하여, 이하에 상세히 서술한다.

1) 분산성을 갖는 용액의 최적화 순서

도 2 에, 분산성을 갖는 용액을 최적화하는 경우의 조작 플로우를 나타낸다. 분산성을 갖는 용액의 최적화는, 도 2 에 나타내는 단계 (1) ∼ (6) 에 따라 실시되며, 각 단계에서는 다음과 같은 것이 구체적으로 실시된다.

단계 (1) : 강재를 적당한 크기로 가공하여 전해용 시료로 한다.

단계 (2) : 전해액과는 상이하며 또한 분산성을 갖는 용액을, 석출물 등의 분리용으로서 전해액과는 별도로 준비한다. 여기서, 전해용 시료의 표면에 부착된 석출물 등을 분산성 용액 중에 분산시키려면, 전해액의 절반 이하의 액량으로 충분하다. 한편, 분산성을 갖는 용액의 분산제에 대해서는 후술한다.

단계 (3) : 시료를 소정량만큼 전해한다. 여기서 소정량이란, 적절히 설정되는 것으로, 후술하는 제타 전위의 측정이나 원소 분석을 실시할 수 있는 정도의 양을 말한다. 또한 전해는, 도 3 에 나타내는 바와 같은 전해 장치 (7) 에 의해 실시할 수 있다. 이 전해 장치 (7) 는, 시료 (1) 의 고정용 지그 (2), 전극 (3), 전해액 (6), 전해액 (6) 을 넣기 위한 비커 (4), 및 전류를 공급하는 정전류 전원 (5) 을 구비하고 있다. 고정용 지그 (2) 는 정전류 전원 (5) 의 양극에, 전극 (3) 은 정전류 전원 (5) 의 음극에 접속된다. 시료 (1) 는, 고정용 지그 (2) 에 접속되고, 전해액 (6) 중에 침지된다. 전극 (3) 은, 전해액 (6) 에 침지됨과 함께, 전해액 (6) 중에 침지된 시료 (1) 의 표면을 덮도록 배치된다. 보통 강재의 시료에는, 고정용 지그 (2) 로서 영구 자석을 사용하는 것이 가장 간편하다. 단, 영구 자석은 전해액 (6) 에 접촉하여 용해될 우려가 있기 때문에, 전해액 (6) 과 접촉하기 쉬운 지점, 도 3 의 2a 부분에 백금판을 사용한다. 전극 (3) 도 동일하게, 전해액 (6) 에 의한 용해를 방지하기 위해서 백금판을 사용한다. 시료 (1) 의 전해는, 정전류 전원 (5) 으로부터 전극 (3) 으로 전하를 공급함으로써 실시한다. 시료의 전해량은 쿨롱량에 비례하므로, 전류가 일정하면 전해 시간에 의해 결정된다.

단계 (4) : 전해되지 않고 남은 시료를 전해액으로부터 취출하고, 단계 (2) 에서 준비한 분산성을 갖는 용액 중에 침지하여, 시료에 부착되어 있는 석출물 등을 분산성을 갖는 용액 중에 분리한다. 이 때, 시료에 부착되어 있는 석출물 등을 보다 효율적으로 박리하여 분산성을 갖는 용액 중에 분리하기 위해서, 시료를 분산성을 갖는 용액 중에 침지한 채로 초음파를 부여하는 것이 바람직하다. 그리고, 시료를 분산성을 갖는 용액으로부터 취출하는데, 취출시에는, 분산성을 갖는 용액과 동일한 용액으로 시료를 세정하는 것이 바람직하다.

단계 (5) : 단계 (4) 후의 석출물 등이 분리된 분산성을 갖는 용액의 제타 전위를 계측한다.

단계 (6) : 단계 (5) 에서 계측한 제타 전위의 절대값이 30 ㎷ 에 못 미치는 경우에는, 분산제의 종류나 농도를 바꾸어 단계 (2) 부터 (6) 까지를 반복한다. 한편, 제타 전위의 절대값이 30 ㎷ 이상에 도달한 경우에, 분산성을 갖는 용액이 최적화된 것으로 한다.

또한, 도 2 에 있어서는, 제타 전위를 측정하여, 제타 전위가 30 ㎷ 이상에 도달한 경우에, 그 때의 분산제와 농도를, 대상 석출물 등에 대한 분산성 용액의 최적 조건으로 결정했지만, 본 발명의 분석 방법에 있어서는, 석출물 등이 분산성을 갖는 용액 중에서 응집되지 않고 충분히 분산되어 있으면 문제 없기 때문에, 분산성을 갖는 용액의 최적화의 지표로는 제타 전위에 한정되는 것은 아니다. 한편, 분산성을 갖는 용액과 제타 전위에 관하여 자세한 것은 후술한다.

2) 분리된 석출물 등의 분별, 분석 순서

도 4 에, 분산성을 갖는 용액에 분리된 석출물 등을 크기별로 분별하고 분석하는 조작 플로우를 나타낸다. 석출물 등의 분별, 분석은, 도 4 에 나타내는 단계 (7) ∼ (9) 에 따라 실시되며, 각 단계에서는 다음과 같은 것이 구체적으로 실시된다.

단계 (7) : 도 2 의 조작으로 최적화된 분산성을 갖는 용액을 사용하여, 도 2 와 동일한 단계 (1) ∼ (4) 에 의해 석출물 등을 분산성을 갖는 용액에 분리한다.

단계 (8) : 석출물 등을 함유하는 분산성을 갖는 용액을, 직공을 가지며, 또한 공극률이 4 ％ 이상인 필터로 여과하여, 필터 상에 포집된 잔류물과 여과액을 회수한다. 석출물 등을 (n+1) 의 구분의 크기로 분별하는 경우에는, n 개의 필터 구멍 직경이 상이한 필터를 사용하여, 필터 구멍 직경이 큰 필터로부터 필터 구멍 직경이 작은 필터로 순차 n 회 여과를 실시하고, 각 회마다 포집된 필터 상의 잔류물과 n 회째의 여과액을 회수한다.

단계 (9) : 단계 (8) 의 조작에 의해 얻어진 필터 상에 포집된 잔류물과 여과액을 각각 산으로 용해시키고, 원소 분석을 실시하여, 크기별로 분별된 석출물 등에 함유되는 원소의 함유율을 측정한다. 이 경우, 얻어진 잔류물과 여과액을 모두 원소 분석할 필요는 없고, 필요로 하는 크기의 지점만 분석하면 된다. 이 점에서는, 복수 단 여과를 실시하더라도, 분석은, 마지막에 얻어진 여과액 (가장 미세한 크기의 석출물 등을 함유하는 것을 기대할 수 있다) 만 분석해도 되고, 중간 단의 잔류물을 1 개만 분석해도 된다.

이상 서술한 본 발명의 분석 방법은, 여러 가지 금속 재료 중의 석출물 등의 분석에 적용할 수 있고, 특히, 크기 1 ㎛ 이하의 석출물 등을 많이 함유한 강재에 대하여 바람직하며, 크기 200 ㎚ 이하의 석출물 등을 많이 함유한 강재에 대해서는 보다 바람직하다.

3) 분산성을 갖는 용액에 대하여

상기 단계 (2) 에 있어서의 분산성을 갖는 용액에 대하여 보충한다. 사용하는 분산성을 갖는 용액으로는, 현상황에서는 크기가 1 ㎛ 이하인 미세한 석출물 등을 응집시키지 않고 분리할 수 있는 것이 없다. 그래서, 크기가 1 ㎛ 이상인 입자 등에 사용되고 있는 분산제의 수용액을 검토한 결과, 분산제의 종류와 농도와, 석출물 등의 조성, 크기 및 용액 중의 석출물 등의 밀도 사이에 명확한 상관은 얻어지지 않았다. 예를 들어 분산제로는, 타르타르산나트륨, 시트르산나트륨, 규산나트륨, 정인산칼륨, 폴리인산나트륨, 폴리메타인산나트륨, 헥사메타인산나트륨, 피로인산나트륨 등이 바람직한데, 분산제가 적절한 농도를 초과하면 석출물 등이 응집된다는 지견이 얻어졌다.

이상으로부터, 분산성을 갖는 용액을 최적화함에 있어서는, 석출물 등의 성상이나 밀도 혹은 그 후의 분석 수법에 따라 분산제의 종류나 농도를 적절히 최적화하는 것으로 한다.

분산성을 갖는 용액의 최적화의 지표로서 제타 전위를 사용한 이유는, 상기와 같은 분산제를 함유한 수용액을 사용하는 경우에는, 석출물 등의 표면 전하와 분산성에는 밀접한 상관이 있어, 제타 전위계 등을 이용하여 석출물 등 표면의 전하 상태를 파악하면, 최적의 분산성 용액의 조건 (분산제의 종류나 적절한 첨가 농도 등) 을 확정할 수 있음을 알 수 있었다. 요컨대, 석출물 등이 작아질수록 액 중에서의 응집이 일어나기 쉬워지기 때문에, 적절한 분산제를 적절한 농도로 첨가함으로써, 석출물 등 표면에 전하가 부여되고 서로 반발하여 응집이 방지되는 것으로 생각된다. 이 결과로부터, 분산성 용액의 종류·농도의 결정시에 제타 전위의 값을 지표로서 사용하는 것은, 간편한 방법이면서, 확실하게 최적의 분산성 용액의 조건 (분산제의 종류나 적절한 첨가 농도 등) 을 확정할 수 있다는 점에서 바람직하다고 생각된다. 그리고, 개발자들은 검토를 거듭한 결과, 제타 전위의 경우에는, 석출물 등을 분산시키는 관점에서는 그 절대값이 크면 클수록 바람직한 것을 알 수 있었다. 또한 석출물 등의 분석에 있어서는, 대략 절대값으로 30 ㎷ 정도 이상의 값이 얻어지면, 응집을 방지할 수 있어 정확한 분석을 실시할 수 있는 것을 알 수 있었다.

이상으로부터, 석출물 등의 분리용 분산성 용액의 종류나 농도를 결정할 때에는, 제타 전위의 값을 지표로서 사용하는 것이 바람직하고, 분산성을 갖는 용액은, 분석 대상인 석출물 등에 대한 제타 전위의 절대값이 30 ㎷ 이상인 것이 바람직하다.

4) 필터에 대하여

상기 단계 (8) 에 있어서의 필터에 대하여 보충한다. 본 발명이 주안점으로 하는 석출물 등의 크기별 분별에는, 필터 구멍 직경 이상의 석출물 등과 필터 구멍 직경 미만의 석출물 등을 확실하게 분별할 수 있을 필요가 있다. 그러기 위해서는, 상기 서술한 바와 같이, 필터의 공극률이 4 ％ 이상이며, 또한 필터 구멍에는 직공을 가질 필요가 있다. 공극률이 4 ％ 미만이면, 조대 입자나 응집 입자에 의한 구멍의 폐색이 현저해지기 때문에, 본 발명에는 부적합하다. 공극률은 높을수록 본 발명에는 적합하고, 바람직하게는 15 ％ 이상이며, 보다 바람직하게는 45 ％ 이상이다. 단, 단순히 공극률이 높은 것만으로는 충분하지 않다. 공극률 4 ％ 이상에 추가하여, 구멍 형상이 거의 일정한 구멍 직경으로 필터의 표면으로부터 이면으로 거의 직선적으로 관통한 형상의 직공을 갖는 것이 충분 조건이다. 구멍 직경이 일정하지 않은 것은, 석출물 등의 사이즈 분리 분해능이 낮아 본 발명에는 적합하지 않다. 본 발명의 작용 효과를 발휘시키는 데에 있어서는, 필터의 공극률이 클수록 바람직하다. 그러나, 직공의 경우에는, 90 ％ 정도보다 공극률을 크게 하는 것이 곤란하다. 평면에 동일한 크기의 원 (구멍) 을 배치하였을 때에는 구멍이 차지하는 비율이 90 ％ 강으로 최대가 되기 때문이다. 따라서, 필터 강도의 확보도 고려하여 공극률 90 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 공극률의 산출 방법으로는, 일례로서 다음 식 (1) 과 같은 것이 있다.

공극률 = (필터 체적 - 필터 중량/비중)/필터 체적 × 100 (％)···(1)

실시예 1

도 2 에 나타내는 단계 (1) 부터 (6) 의 순서에 따라, 석출물 등 중의 티탄 함유율과 제타 전위의 관계를 조사하였다. 각 조작의 구체적인 조건은 이하에 나타내는 바와 같지만, 본 발명은 하기의 구체적인 조건에 제한되는 것은 아니다.

질량％ 로, C : 0.09 ％, Si : 0.12 ％, Mn : 1.00 ％, P : 0.010 ％, S : 0.003 ％, Ti : 0.18 ％, N : 0.0039 ％ 를 함유하는 티탄을 첨가한 탄소강을, 도 3 에 나타내는 전해 장치를 사용하여, 약 300 ㎖ 의 10 ％ AA 계 전해액 (10 vol％ 아세틸아세톤-1 질량％ 염화테트라메틸암모늄-메탄올) 중에서 전해하였다. 그리고, 전해 후에 남은 탄소강을, 분산성을 갖는 용액인 0 ∼ 2000 ㎎/ℓ 의 범위로 농도를 7 수준 변화시킨 헥사메타인산나트륨 (이하, SHMP 라 함) 수용액에 침지하여, 석출물 등을 분리하고, 각 농도에서의 제타 전위를 제타 전위계로 측정하였다. 그 결과, 도 5 에 나타내는 바와 같이, SHMP 의 농도 증가에 따라 제타 전위의 절대값이 증가되어 있는 것을 알 수 있다. 또한, 분산성을 갖는 용액으로서 피로인산나트륨 수용액을 사용해도, 도 5 와 동일한 경향이 얻어졌다. 이와 같이, 분산제의 종류나 농도에 의해 제타 전위를 제어할 수 있음을 알 수 있다.

다음으로, 직공을 갖고, 전자 현미경 관찰로부터 구한 공극률이 47 ％ 이며, 필터 구멍 직경이 100 ㎚ 인 필터를 사용하여, 도 4 의 단계 (7) ∼ (9) 의 조작을 실시하고, 100 ㎚ 이상의 크기 (본 실시예 1 에서는, 필터를 통과하지 않고 필터 상에 포집된 석출물 등을, 크기 100 ㎚ 이상으로 정의하였음) 의 석출물 등 중의 티탄 함유율 (강 전체에 대한 비율) 을 구하였다. 그 결과, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 제타 전위의 절대값이 30 ㎷ 미만인 경우에는, 제타 전위의 절대값이 작을수록, 석출물 등의 응집이 진행되어, 외관상 석출물 중의 티탄 함유율이 높아지고, 제타 전위의 절대값이 30 ㎷ 이상이 되면, 석출물 등 중의 티탄 함유율은 일정해져, 석출물 등의 분산성이 양호한 것을 알 수 있다.

또한, 본 발명의 분석 방법에 있어서는, 석출물 등이 분산성을 갖는 용액 중에서 응집되지 않고 충분히 분산되어 있으면 문제 없기 때문에, 분산성을 갖는 용액의 최적화의 지표로는 제타 전위에 한정되는 것은 아니다.

실시예 2

여기서는, 입경이 이미 알려진 금 콜로이드 입자를 사용하여 분석한 예를 구체적으로 설명한다.

시판되고 있는 20, 30, 40, 50, 60, 80 ㎚ 의 입경이 상이한 6 종류의 금 콜로이드 용액의 일정량을, 표 1 에 나타내는 3 종류의 필터 A, B, C 를 사용하여 여과하였다. 얻어진 여과액을 건조 후, 잔류물을 왕수 중에서 가열 용해시키고, ICP 질량 분석 장치로 금 농도를 분석하여, 각각의 필터를 투과한 각각의 금 콜로이드 용액 중의 금 콜로이드량을 측정하였다. 또한, 각각의 금 콜로이드 용액 5 ㎖ 를 여과하지 않고 건조시키고, 상기와 동일하게 금 농도를 측정하여, 각각의 금 콜로이드 용액의 금 콜로이드 기준량으로 하였다. 각각의 필터를 통과한 각각의 금 콜로이드 용액 중의 금 콜로이드량을 각각의 금 콜로이드 용액 중의 금 콜로이드 기준량으로 나누어 필터 통과율을 산출하였다. 또한, 표 1 에 나타내는 필터의 공극률은, 필터 A 및 B 에 대해서는 전자 현미경 관찰에 의해 구한 값이고, 필터 C 에 대해서는 카탈로그로부터 인용한 값이다.

도 7 에, 금 콜로이드 입경과 필터 통과율의 관계를 나타낸다. 금 콜로이드 입경이 40 ㎚ 이하에서는, 어느 필터를 사용해도 양호한 필터 통과율을 나타낸다. 그러나, 금 콜로이드 입경이 40 ㎚ 를 초과하면, 필터에 따라 필터 통과율의 거동이 상이해진다. 즉, 직공을 갖고, 공극률이 47 ％ 인 필터 A 에서는, 금 콜로이드 입경에 의존하지 않고, 거의 100 ％ 의 필터 통과율이 얻어진다. 직공을 갖고, 공극률이 4 ％ 로 낮은 필터 B 에서는, 금 콜로이드 입경이 커짐에 따라서 필터 통과율이 저하되지만, 80 ％ 이상의 높은 필터 통과율이 얻어진다. 한편, 직공이 아닌, 즉 비직공의 필터 구멍으로 이루어지고, 공극률이 70 ％ 로 높은 필터 C 에서는, 금 콜로이드 입경이 커짐에 따라서 필터 통과율이 현저하게 저하된다. 필터 B 에서는, 공극률이 낮기 때문에 입자끼리의 물리적 간섭이 필터 구멍의 폐색을 일으켜 필터 통과율이 약간 저하된 것으로 생각되지만, 이 정도의 폐색이 일어나도, 실제 석출물 등의 분석 정밀도에는 지장이 없다. 또한 필터 C 에서는, 공극률이 높기는 하지만, 비직공의 필터 구멍으로 되어 있기 때문에, 구멍 직경 분포가 넓어져, 크기별의 분별능이 크게 저하되고, 실제 석출물 등의 분석 정밀도를 악화시킨다.

또한, 공극률이 4 ％ 미만인 경우에는, 조대한 석출물 등이나 석출물 등의 응집에 의해 필터 구멍의 폐색이 현저해진다. 또한, 공극률은 높을수록 바람직하고, 45 ％ 이상이 특히 바람직하다.

실시예 3

여기서는, 입경이 이미 알려진 금 콜로이드 입자를 사용하여 분석한 다른 예를 구체적으로 설명한다.

시판되고 있는 20, 30, 40, 50, 60, 80, 100, 150 ㎚ 의 입경이 상이한 8 종류의 금 콜로이드 용액의 일정량을, 표 2 에 나타내는 3 종류의 필터 D, E, F 를 사용하여 여과하였다. 얻어진 여과액을 건조 후, 잔류물을 왕수 중에서 가열 용해시키고, ICP 질량 분석 장치로 금 농도를 분석하여, 각각의 필터를 투과한 각각의 금 콜로이드 용액 중의 금 콜로이드량을 측정하였다. 또한, 각각의 금 콜로이드 용액 5 ㎖ 를 여과하지 않고 건조시키고, 상기와 동일하게 금 농도를 측정하여, 각각의 금 콜로이드 용액의 금 콜로이드 기준량으로 하였다. 각각의 필터를 통과한 각각의 금 콜로이드 용액 중의 금 콜로이드량을 각각의 금 콜로이드 용액 중의 금 콜로이드 기준량으로 나누어 필터 통과율을 산출하였다. 또한, 표 2 에 나타내는 필터의 공극률은, 필터 D 및 E 에 대해서는 전자 현미경 관찰에 의해 구한 값이고, 필터 F 에 대해서는 카탈로그로부터 인용한 값이다.

도 8 에, 금 콜로이드 입경과 필터 통과율의 관계를 나타낸다. 금 콜로이드 입경이 60 ㎚ 이하에서는, 어느 필터를 사용해도 양호한 필터 통과율을 나타낸다. 그러나, 금 콜로이드 입경이 60 ㎚ 를 초과하면, 필터에 따라 필터 통과율의 거동이 상이해진다. 즉, 직공을 갖고, 공극률이 50 ％ 인 필터 D 에서는, 금 콜로이드 입경에 의존하지 않고, 거의 100 ％ 의 필터 통과율이 얻어진다. 직공을 갖고, 공극률이 15 ％ 로 약간 낮은 필터 E 에서는, 금 콜로이드 입경이 커짐에 따라서 필터 통과율은 조금 저하되지만, 90 ％ 이상의 높은 필터 통과율이 얻어진다. 한편, 직공이 아닌, 즉 비직공의 필터 구멍으로 이루어지고, 공극률이 75 ％ 로 높은 필터 F 에서는, 금 콜로이드 입경이 커짐에 따라서 필터 통과율이 현저하게 저하된다. 필터 E 에서는, 필터 B 와 마찬가지로, 공극률이 낮기 때문에 입자끼리의 물리적 간섭이 필터 구멍의 폐색을 일으켜 필터 통과율이 약간 저하된 것으로 생각되지만, 이 정도의 폐색이 일어나도, 실제 석출물 등의 분석 정밀도에는 지장이 없다. 또한, 필터 F 에서는, 필터 C 와 마찬가지로, 공극률이 높기는 하지만, 비직공의 필터 구멍으로 이루어져 있기 때문에, 구멍 직경 분포가 넓어져, 크기별의 분별능이 크게 저하되고, 실제 석출물 등의 분석 정밀도를 악화시킨다.

상기 실시예 2 및 3 의 결과로부터, 석출물을 크기마다 분별하기 위한 필터로는, 직공이고 공극률이 4 ％ 이상인 것이 필요하고, 바람직하게는 15 ％ 이상이며, 또한 보다 바람직하게는 45 ％ 이상인 것을 알 수 있다.

실시예 4

이 실시예에서는, 직공형 필터 (공극률 47 ％ 및 4 ％) 를 사용한 본 발명의 분석 방법 (발명예), 직공형 필터 대신에 비직공형 필터를 사용한 분석 방법 (비교예 1), 특허문헌 2 에 의한 방법 (비교예 2) 및 비특허문헌 1 에 의한 방법 (비교예 3) 을 사용하여, 강 중으로부터 분리한 석출물 등을 여과하여 분석한 예를 구체적으로 설명한다.

(발명예)

표 3 에 나타내는 성분을 갖는 탄소강으로부터 20 ㎜ × 50 ㎜ × 1 ㎜ 의 크기로 잘라낸 시료 1 ∼ 4 를, 도 3 에 나타내는 전해 장치를 사용하여, 약 300 ㎖ 의 10 ％ AA 계 전해액 중에서 약 0.5 g 을 전류 밀도 20 ㎃/평방 ㎝ 로 정전류 전해하였다. 그 후, 시료를 전해액 중으로부터 서서히 끌어올려 취출하고, 다른 용기에 준비한 분산성을 갖는 용액인 농도 500 ㎎/ℓ 의 SHMP 수용액 약 100 ㎖ 중에 침지하고, 초음파 진동을 부여하여 시료 표면에 부착된 석출물 등을 용기 중에서 박리하여, SHMP 수용액 중에 분리하였다. 시료 표면이 금속 광택을 나타내면 초음파 진동을 정지하고, 시료를 용기로부터 취출하여, 동일한 SHMP 수용액과 순수로 세정하고 나서 건조시키고, 천칭으로 시료 중량을 측정하였다. 그리고, 전해 전의 시료 중량으로부터 측정한 시료 중량을 빼서 전해 중량을 구하였다.

다음으로, 표 1 에 나타내는 필터 A 를 장착한 흡인 여과기로, 시료 표면에 부착된 석출물 등을 분리한 후의 SHMP 수용액과, 입경 60 ㎚ 의 금 콜로이드 용액 1 ㎖ 를 농도 500 ㎎/ℓ 의 SHMP 수용액 50 ㎖ 에 첨가한 금 콜로이드가 들어 있는 SHMP 수용액을 순서대로 여과하였다. 필터 상에 포집된 잔류물을, 필터와 함께 질산, 과염소산 그리고 황산의 혼합 용액에서 가열 용해시킨 후, ICP 발광 분광 분석 장치로 분석하여, 잔류물 중의 티탄 절대량을 측정하였다. 이 잔류물 중의 티탄 절대량을 전해 중량으로 나누어, 필터 A 를 통과하지 않은 석출물 등에 있어서의 티탄 함유율을 구하였다. 또한, 필터 A 를 통과한 여과액을 80 ℃ 의 핫 플레이트 상에서 가온하여 건조시키고, 건조 후에 남은 건조 잔류물을, 질산, 과염소산 그리고 황산의 혼합 용액에서 가열 용해시킨 후, ICP 발광 분광 분석 장치 또는 ICP 질량 분석 장치로, 여과액 중의 티탄 및 금의 절대량을 측정하였다. 여과액 중의 티탄 절대량을 전해 중량으로 나누어, 필터 A 를 통과한 석출물 등에 있어서의 티탄 함유율을 구하였다. 동시에, 금의 절대량을 기준 금량으로 나누어, 필터 A 에 있어서의 금 콜로이드의 필터 통과율을 구하였다. 여기서, 기준 금량이란, 필터 A 로 여과하기 전의 금 콜로이드가 들어 있는 SHMP 수용액을 건조 후, 왕수 분해한 것을 ICP 질량 분석 장치로 측정하여 금의 절대량을 말한다.

동일한 조작을, 표 1 에 나타내는 필터 B 를 사용하여 실시하고, 필터 B 를 통과하지 않은 석출물에 있어서의 티탄 함유율, 필터 B 를 투과한 석출물 등에 있어서의 티탄 함유율 및 필터 B 에 있어서의 금 콜로이드의 필터 통과율을 구하였다.

(비교예 1)

발명예와 동일한 조작을, 표 1 에 나타내는 필터 C 를 사용하여 실시하고, 필터 C 를 통과하지 않은 석출물 등에 있어서의 티탄 함유율, 필터 C 를 통과한 석출물 등에 있어서의 티탄 함유율 및 필터 C 에 있어서의 금 콜로이드의 필터 통과율을 구하였다.

(비교예 2)

시료 표면에 부착된 석출물 등을 분리하기 위한 분산성을 갖는 용액으로서, SHMP 수용액 대신에 메탄올을 사용하고, 표 1 의 필터 C 를 사용하여, 발명예와 동일한 조작을 실시하고, 필터 C 를 통과하지 않은 석출물 등에 있어서의 티탄 함유율, 필터 C 를 통과한 석출물 등에 있어서의 티탄 함유율 및 필터 C 에 있어서의 금 콜로이드의 필터 통과율을 구하였다. 또한, 금 콜로이드의 필터 통과율을 구할 때에는, 발명예와 동일하게, 금 콜로이드가 들어 있는 SHMP 수용액을 사용하여 실시하였다.

(비교예 3)

비교예 2 와 동일한 조작을, 필터 C 대신에 표 1 의 필터 B 를 사용하여 실시하고, 필터 B 를 통과하지 않은 석출물 등에 있어서의 티탄 함유율, 필터 B 를 통과한 석출물 등에 있어서의 티탄 함유율 및 필터 B 에 있어서의 금 콜로이드의 필터 통과율을 구하였다.

시료 1 의 결과를 도 9 에, 시료 2 의 결과를 도 10 에, 시료 3 의 결과를 도 11 에, 시료 4 의 결과를 도 12 에 나타낸다. 또한, 강의 탄소량과 금 콜로이드의 필터 통과율의 관계를 도 13 에 나타낸다.

강 중의 Ti 를 함유하는 석출물 등의 양은 탄소량에 관계가 있으므로, 성분 이외가 동일한 제조 조건인 경우, 시료 4 가 가장 석출물 등이 많고, 시료 3, 시료 2, 시료 1 의 순서로 석출물 등이 적어지는 것으로 간주할 수 있다. 요컨대, 시료 4 의 Ti 를 함유하는 석출물 등을 분석한 경우가 가장 케이크층이 형성되기 쉽고, 반대로 시료 1 이 가장 적어진다. 케이크층이 형성되면 석출물 등의 크기별 분별 결과에 오차가 발생하는데, 계속해서 여과된 금 콜로이드의 필터 통과율에도 영향이 생길 것이다. 이러한 점을 고려하여, 이하에 결과를 설명한다.

도 9 ∼ 12 로부터, 필터를 통과한 미세한 석출물 등의 티탄 함유율은, 어느 시료에 있어서도, 발명예 쪽이 비교예보다 높고, 그 경향은 석출물 등이 많아지는 탄소량이 많은 시료 3 (도 11) 이나 시료 4 (도 12) 에서 현저하다는 것을 알 수 있다. 특히, 시료 4 에 있어서는, 비교예 1 ∼ 3 에서는, 필터를 통과한 석출물 등이 거의 검출되지 않았다. 비교예 1 ∼ 3 의 결과는, 도 13 의 금 콜로이드의 필터 통과율이 대체로 낮기 때문에, 어느 시료에 있어서도, 석출물 등의 응집이 진행되거나, 케이크층이 형성되어 분별이 확실하게 이루어지지 않은 것으로 추찰된다. 따라서, 비교예 1 ∼ 3 의 석출물 등의 티탄 함유율은 정확한 값이라고는 하기 어렵다.

필터 A 를 사용한 발명예에서는, 도 13 의 금 콜로이드의 필터 통과율이 어느 시료에 있어서도 90 ％ 이상으로 높기 때문에, 케이크층이 형성되지 않고, 적정하게 석출물 등의 크기별로 분별이 이루어진 것으로 추찰된다. 따라서, 필터 A 를 사용한 발명예의 석출물 등의 티탄 함유율은 정확한 값이라고 할 수 있다. 또한, 필터 B 를 사용한 발명예에서는, 도 13 의 금 콜로이드의 필터 통과율이 시료 3, 4 에서 낮지만, 시료 1, 2 에서는 비교적 높다는 점에서, 탄소량이 낮고 석출물 등이 적은 시료 1, 2 에서는, 케이크층이 형성되지 않고, 적정하게 석출물 등의 크기별로 분별이 실시되어, 석출물 등의 티탄 함유율은 정확한 값이라고 할 수 있다. 또한, 필터 통과율이 낮은 시료 3, 4 에서도, 통과율이 0 은 아니기 때문에, 약간 정밀도는 떨어지지만, 석출물 등의 티탄 함유율은 정확한 값이라고 할 수 있다.

1 : 시료
2, 2a : 고정용 지그
3 : 전극
4 : 비이커
5 : 정전류 전원
6 : 전해액
7 : 전해 장치

Claims (8)

1. 금속 시료를 전해액 중에서 전해하는 전해 단계와,
   상기 전해액으로부터 취출한 금속 시료의 잔부를 분산성을 갖는 용액에 침지하는 침지 단계와,
   상기 분산성을 갖는 용액에 분리된 석출물 및 개재물 중 하나 이상을, 일정한 개구 형상으로 필터면을 통하고 있는 필터 구멍인 직공을 가지며 또한 공극률이 4 ％ 이상인 필터에 의해 1 회 이상 통과시키는 분별 단계와,
   1 이상의 필터에 각각 포집된 석출물 및 개재물 중 하나 이상, 또는 필터를 통과한 석출물 및 개재물 중 하나 이상 중, 1 이상을 분석하는 분석 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 재료 중의 석출물 및 개재물 중 하나 이상의 분석방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   분석 단계에 있어서, 크기가 1 ㎛ 미만인 석출물 및 개재물 중 하나 이상을 분석하는 것을 특징으로 하는 금속 재료 중의 석출물 및 개재물 중 하나 이상의 분석방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   분석 단계에 있어서, 금속 시료의 잔부에 부착된 석출물 및 개재물 중 하나 이상을 분석하는 것을 특징으로 하는 금속 재료 중의 석출물 및 개재물 중 하나 이상의 분석방법.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   분산성을 갖는 용액은, 분석 대상의 석출물 및 개재물 중 하나 이상에 대하여 절대값이 30 ㎷ 이상인 제타 전위를 갖는 것을 특징으로 하는 금속 재료 중의 석출물 및 개재물 중 하나 이상의 분석방법.
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