JPH0627075A - 鉄系材料を基材とする無機物質被覆材のピンホール評価法 - Google Patents
鉄系材料を基材とする無機物質被覆材のピンホール評価法Info
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- JPH0627075A JPH0627075A JP8518392A JP8518392A JPH0627075A JP H0627075 A JPH0627075 A JP H0627075A JP 8518392 A JP8518392 A JP 8518392A JP 8518392 A JP8518392 A JP 8518392A JP H0627075 A JPH0627075 A JP H0627075A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 鉄系材料を基材とした無機物質被覆材のピン
ホール率を再現性高く、且つ高精度で求めることがで
き、無機物質被覆材の実用に際して問題となる耐食性、
耐磨耗性をはじめとする機能性を定量的に評価できる方
法を提供する。 【構成】 電解液として塩酸水溶液にチオシアン酸(SC
N) 塩を加えた溶液を用いて、電気化学的測定法を適用
することにより、鉄系材料を基材とした無機物質被覆材
の皮膜に生じた貫通ピンホールの面積率を定量的に評価
する方法。
ホール率を再現性高く、且つ高精度で求めることがで
き、無機物質被覆材の実用に際して問題となる耐食性、
耐磨耗性をはじめとする機能性を定量的に評価できる方
法を提供する。 【構成】 電解液として塩酸水溶液にチオシアン酸(SC
N) 塩を加えた溶液を用いて、電気化学的測定法を適用
することにより、鉄系材料を基材とした無機物質被覆材
の皮膜に生じた貫通ピンホールの面積率を定量的に評価
する方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鉄系材料を基材とする無
機物質被覆材のピンホール評価に適用される手法に関す
る。
機物質被覆材のピンホール評価に適用される手法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】金属、有機物、無機物を問わずこれらの
物質を鉄系基材上に被覆した場合、図１に示すような皮
膜を貫通するピンホールを皆無にすることは事実上困難
であり、このようなピンホールの程度を定量的に測定
し、その値が被覆材の実際の使用に際し、充分耐え得る
ものかを見極める必要がある。現在、ピンホールの程度
を定量的に測定する方法として電気化学的測定法があ
る。すなわち、図２に示すような装置を組み、試験片と
して被覆材および被覆しない同一面積、同一材質の基材
材料（未被覆材）を使用し、それぞれの場合について同
一電位で測定されるアノード電流値を求め、次式（１）
を用いてピンホール（面積）率を求めるものである。 ピンホール率＝（被覆材のアノード電流値）／（未被覆
材のアノード電流値）… （１）式 この方法は、被覆材のアノード電流値は図３からもわか
るように、実際はピンホールを通しての基材の電流値
（ｉp ）と皮膜からの電流値（ｉf ）の総和であるが、
皮膜からの電流値（ｉf ）≒０の大前提のもと、被覆材
からのアノード電流はピンホールからの電流のみである
と考えるとともに、ピンホールを通しての基材の電流密
度と未被覆材の基材からの電流値（ｉs ）の電流密度が
同一であるという考えのもと、（１）式によってピンホ
ールにより露出した基材の面積率を求める方法である。
しかしながら、実際には、皮膜からの電流は零ではない
ことからこの方法で測定できるピンホール率の限界値は
皮膜から流れる電流の密度（Ｄf ）と基材から流れる電
流の密度（Ｄs ）の比、および使用される測定機器の測
定できる限界電流密度（ＤM ）によって規定される。す
なわち、Ｄf ≧Ｄs の場合はこの方法でピンホール率は
測定できない。 Ｄf ＜Ｄs の場合は Ｄf ≧ＤM の場合 Ｄf ／Ｄs が， Ｄf ＜ＤM の場合 ＤM ／Ｄs が それぞれ測定できる限界のピンホール率となる。そこで
ＤM は装置上の問題で規定されることから、図４に示す
ようにＤs が大きくなる基材の活性態域あるいは過不働
態域を使用することが行われている。ところが、電解液
として、通常よく使われる塩酸あるいは硫酸水溶液を用
いると、基材がステンレス鋼の場合、過不働態域では、
多くの金属および導電性セラミックスについて、図５に
示す如く大きな電流密度を示すことから、Ｄf ≧Ｄs あ
るいはＤf ＜Ｄs でもＤf が大きいためにＤf ／Ｄs が
大きくなり、ピンホール率測定不能あるいは測定できる
ピンホール率の限界絶対値が大きくなるという問題があ
る。また、活性態域ではＤfは小さくなるが、ピンホー
ルにより露出した基材表面の活性面が充分に現れないた
めに測定されるピンホール率の再現性が乏しいという問
題がある。また、基材に炭素鋼を用いた場合も活性態域
ではＤf は小さいが、同上の理由により、測定されるピ
ンホール率の再現性が乏しいという問題がある。よっ
て、本発明の目的は、電解液を工夫してピンホールによ
り露出した基材表面の活性面を短時間のうちに出現さ
せ、Ｄf の小さな活性態域で測定されるピンホール率の
再現性を高めるとともに、Ｄs を高め、測定できるピン
ホール率の限界絶対値を小さくすることにある。
物質を鉄系基材上に被覆した場合、図１に示すような皮
膜を貫通するピンホールを皆無にすることは事実上困難
であり、このようなピンホールの程度を定量的に測定
し、その値が被覆材の実際の使用に際し、充分耐え得る
ものかを見極める必要がある。現在、ピンホールの程度
を定量的に測定する方法として電気化学的測定法があ
る。すなわち、図２に示すような装置を組み、試験片と
して被覆材および被覆しない同一面積、同一材質の基材
材料（未被覆材）を使用し、それぞれの場合について同
一電位で測定されるアノード電流値を求め、次式（１）
を用いてピンホール（面積）率を求めるものである。 ピンホール率＝（被覆材のアノード電流値）／（未被覆
材のアノード電流値）… （１）式 この方法は、被覆材のアノード電流値は図３からもわか
るように、実際はピンホールを通しての基材の電流値
（ｉp ）と皮膜からの電流値（ｉf ）の総和であるが、
皮膜からの電流値（ｉf ）≒０の大前提のもと、被覆材
からのアノード電流はピンホールからの電流のみである
と考えるとともに、ピンホールを通しての基材の電流密
度と未被覆材の基材からの電流値（ｉs ）の電流密度が
同一であるという考えのもと、（１）式によってピンホ
ールにより露出した基材の面積率を求める方法である。
しかしながら、実際には、皮膜からの電流は零ではない
ことからこの方法で測定できるピンホール率の限界値は
皮膜から流れる電流の密度（Ｄf ）と基材から流れる電
流の密度（Ｄs ）の比、および使用される測定機器の測
定できる限界電流密度（ＤM ）によって規定される。す
なわち、Ｄf ≧Ｄs の場合はこの方法でピンホール率は
測定できない。 Ｄf ＜Ｄs の場合は Ｄf ≧ＤM の場合 Ｄf ／Ｄs が， Ｄf ＜ＤM の場合 ＤM ／Ｄs が それぞれ測定できる限界のピンホール率となる。そこで
ＤM は装置上の問題で規定されることから、図４に示す
ようにＤs が大きくなる基材の活性態域あるいは過不働
態域を使用することが行われている。ところが、電解液
として、通常よく使われる塩酸あるいは硫酸水溶液を用
いると、基材がステンレス鋼の場合、過不働態域では、
多くの金属および導電性セラミックスについて、図５に
示す如く大きな電流密度を示すことから、Ｄf ≧Ｄs あ
るいはＤf ＜Ｄs でもＤf が大きいためにＤf ／Ｄs が
大きくなり、ピンホール率測定不能あるいは測定できる
ピンホール率の限界絶対値が大きくなるという問題があ
る。また、活性態域ではＤfは小さくなるが、ピンホー
ルにより露出した基材表面の活性面が充分に現れないた
めに測定されるピンホール率の再現性が乏しいという問
題がある。また、基材に炭素鋼を用いた場合も活性態域
ではＤf は小さいが、同上の理由により、測定されるピ
ンホール率の再現性が乏しいという問題がある。よっ
て、本発明の目的は、電解液を工夫してピンホールによ
り露出した基材表面の活性面を短時間のうちに出現さ
せ、Ｄf の小さな活性態域で測定されるピンホール率の
再現性を高めるとともに、Ｄs を高め、測定できるピン
ホール率の限界絶対値を小さくすることにある。
【０００３】
【課題を解決するための手段】具体的には、電解液とし
て、塩酸水溶液にチオシアン酸(SCN) 塩を加えた溶液を
用いて、所定時間自然浸漬を行い、腐食電位が基材の活
性態域にあるのを確認の後、アノード分極を行う。そし
て、得られたアノード分極曲線から基材の活性態域での
被覆材および未被覆材のアノード電流値の比を（１）式
で求めることにより、ピンホール率を求めるのが本発明
の特徴である。その結果、被覆材のピンホールにより露
出された基材表面の活性面が短時間のうちに出現し、再
現性に富んだピンホール率を測定できるようになった。
て、塩酸水溶液にチオシアン酸(SCN) 塩を加えた溶液を
用いて、所定時間自然浸漬を行い、腐食電位が基材の活
性態域にあるのを確認の後、アノード分極を行う。そし
て、得られたアノード分極曲線から基材の活性態域での
被覆材および未被覆材のアノード電流値の比を（１）式
で求めることにより、ピンホール率を求めるのが本発明
の特徴である。その結果、被覆材のピンホールにより露
出された基材表面の活性面が短時間のうちに出現し、再
現性に富んだピンホール率を測定できるようになった。
【０００４】根拠の一例として25Cr−13Ni系のステンレ
ス鋼を基材とした上にTiN を1.5 μm CVD 被覆した材料
について、電解液を変化させて、その腐食電位の変化を
図６に示す。これより、従来の一般的な電解液である塩
酸水溶液や硫酸水溶液では、腐食電位は、基材の不働態
域にとどまり、ピンホールにより露出した基材表面の活
性面が現れなかったのに対し、塩酸水溶液にチオシアン
酸塩の一つであるKSCNを混入したものは短時間のうちに
腐食電位が基材の活性態域に推移し、ピンホールにより
露出した基材表面の活性面が出現することがわかる。
ス鋼を基材とした上にTiN を1.5 μm CVD 被覆した材料
について、電解液を変化させて、その腐食電位の変化を
図６に示す。これより、従来の一般的な電解液である塩
酸水溶液や硫酸水溶液では、腐食電位は、基材の不働態
域にとどまり、ピンホールにより露出した基材表面の活
性面が現れなかったのに対し、塩酸水溶液にチオシアン
酸塩の一つであるKSCNを混入したものは短時間のうちに
腐食電位が基材の活性態域に推移し、ピンホールにより
露出した基材表面の活性面が出現することがわかる。
【０００５】また、基材のアノード電流が大きくなり、
測定できる限界ピンホール率が小さくなって、より微小
なピンホールまで評価できるようになった。根拠の一例
として、25Cr−13Ni系ステンレス鋼について電解液を変
化させて、そのアノード分極曲線の相違を図７に示す。
これより従来の一般的な電解液である塩酸水溶液や、硫
酸水溶液に比べて、塩酸水溶液にKSCNを入れたものは、
活性態域における基材からのアノード電流の最大値が１
オーダー以上大きくなっていることがわかる。
測定できる限界ピンホール率が小さくなって、より微小
なピンホールまで評価できるようになった。根拠の一例
として、25Cr−13Ni系ステンレス鋼について電解液を変
化させて、そのアノード分極曲線の相違を図７に示す。
これより従来の一般的な電解液である塩酸水溶液や、硫
酸水溶液に比べて、塩酸水溶液にKSCNを入れたものは、
活性態域における基材からのアノード電流の最大値が１
オーダー以上大きくなっていることがわかる。
【０００６】実測した被覆材のアノード分極曲線の一例
を図８に示す。これより、被覆材のピンホール率は本発
明で示した塩酸水溶液にチオシアン酸塩を加えた溶液を
電解液として使用した場合のみ、基材の活性態域でアノ
ード電流のピークが認められ、他の溶液では明瞭なピー
クが認められなかった。このことからも、本発明で示し
たピンホール評価法が従来に比べて、精度および再現性
高く、ピンホール率を評価できることがわかる。
を図８に示す。これより、被覆材のピンホール率は本発
明で示した塩酸水溶液にチオシアン酸塩を加えた溶液を
電解液として使用した場合のみ、基材の活性態域でアノ
ード電流のピークが認められ、他の溶液では明瞭なピー
クが認められなかった。このことからも、本発明で示し
たピンホール評価法が従来に比べて、精度および再現性
高く、ピンホール率を評価できることがわかる。
【０００７】又、図６からわかるように、硫酸にSCN を
加えた場合にも、多少のSCN の効果が認められることか
ら、酸の種類を変えてもSCN の効果が大なり小なり発揮
されるであろうことは容易に類推できる。
加えた場合にも、多少のSCN の効果が認められることか
ら、酸の種類を変えてもSCN の効果が大なり小なり発揮
されるであろうことは容易に類推できる。
【０００８】
【実施例】表１に示した各種の被覆材について塩水噴霧
による加速腐食試験を行ったところ、ピンホールを通し
て生じた基材の腐食による皮膜の剥離性が、本発明で示
したピンホール評価法で求めたピンホール率で整理する
ことができた。すなわち、製品（被覆材）の必要とされ
る性能をピンホール率で表現できることがわかった（図
９参照）。
による加速腐食試験を行ったところ、ピンホールを通し
て生じた基材の腐食による皮膜の剥離性が、本発明で示
したピンホール評価法で求めたピンホール率で整理する
ことができた。すなわち、製品（被覆材）の必要とされ
る性能をピンホール率で表現できることがわかった（図
９参照）。
【０００９】
【表１】
【００１０】従来のピンホール評価法では、求められる
ピンホール率の再現性が乏しいことや、活性態域におけ
る基材からのアノード電流値が小さいために今回皮膜の
剥離限界となった10-4までピンホール率を求めることが
できなかったため、正確な皮膜剥離限界値を示すことが
できなかった。
ピンホール率の再現性が乏しいことや、活性態域におけ
る基材からのアノード電流値が小さいために今回皮膜の
剥離限界となった10-4までピンホール率を求めることが
できなかったため、正確な皮膜剥離限界値を示すことが
できなかった。
【００１１】
【発明の効果】電解液として塩酸水溶液にチオシアン酸
(SCN) 塩を加えた溶液を用いて、電気化学的測定法を適
用することにより、鉄系材料を基材とした無機物質被覆
材のピンホール率を再現性高く、且つ高精度で求められ
るようになり、被覆材の実用に際して問題となる耐食
性、耐磨耗性をはじめとする機能性を定量的に評価でき
るようになった。
(SCN) 塩を加えた溶液を用いて、電気化学的測定法を適
用することにより、鉄系材料を基材とした無機物質被覆
材のピンホール率を再現性高く、且つ高精度で求められ
るようになり、被覆材の実用に際して問題となる耐食
性、耐磨耗性をはじめとする機能性を定量的に評価でき
るようになった。
【図１】基材上に皮膜を設けた際に生ずる貫通ピンホー
ルの状態を表す模式図である。
ルの状態を表す模式図である。
【図２】ピンホールの程度を定量的に測定する方法とし
て知られている電気化学的測定法に用いる装置（電解
槽）の一例を示す図である。
て知られている電気化学的測定法に用いる装置（電解
槽）の一例を示す図である。
【図３】アノード電流の概念を示す図で、(a) は被覆材
の場合、(b) は未被覆材の場合を表す。
の場合、(b) は未被覆材の場合を表す。
【図４】SUS304の５％硫酸溶液中における分極曲線の一
例を示すグラフである。
例を示すグラフである。
【図５】セラミックス皮膜のアノード分極曲線を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図６】被覆材の電解液による腐蝕電位の相違を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図７】電解液による基材のアノード分極曲線の相違を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図８】電解液による被覆材のアノード分極曲線の相違
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図９】ピンホール率と皮膜剥離の関係を示すグラフで
ある。
ある。
Claims (1)
- 【請求項１】 電解液として塩酸水溶液にチオシアン酸
(SCN) 塩を加えた溶液を用いて、電気化学的測定法を適
用することにより、鉄系材料を基材とした無機物質被覆
材の皮膜に生じた貫通ピンホールの面積率を定量的に評
価する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8518392A JP2513964B2 (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | 鉄系材料を基材とする無機物質被覆材のピンホ―ル評価法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8518392A JP2513964B2 (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | 鉄系材料を基材とする無機物質被覆材のピンホ―ル評価法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0627075A true JPH0627075A (ja) | 1994-02-04 |
| JP2513964B2 JP2513964B2 (ja) | 1996-07-10 |
Family
ID=13851551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8518392A Expired - Lifetime JP2513964B2 (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | 鉄系材料を基材とする無機物質被覆材のピンホ―ル評価法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2513964B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009168691A (ja) * | 2008-01-17 | 2009-07-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ピンホールの評価方法 |
| JP2009168692A (ja) * | 2008-01-17 | 2009-07-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ピンホールの評価方法 |
| JP2009229145A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ピンホールの評価方法 |
| CN118794874A (zh) * | 2024-09-11 | 2024-10-18 | 西北工业大学 | 一种不锈钢局部选择腐蚀的检测方法 |
-
1992
- 1992-04-07 JP JP8518392A patent/JP2513964B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009168691A (ja) * | 2008-01-17 | 2009-07-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ピンホールの評価方法 |
| JP2009168692A (ja) * | 2008-01-17 | 2009-07-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ピンホールの評価方法 |
| JP2009229145A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ピンホールの評価方法 |
| CN118794874A (zh) * | 2024-09-11 | 2024-10-18 | 西北工业大学 | 一种不锈钢局部选择腐蚀的检测方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2513964B2 (ja) | 1996-07-10 |
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