JPS6091250A - 電気化学測定方法 - Google Patents
電気化学測定方法Info
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- JPS6091250A JPS6091250A JP19831583A JP19831583A JPS6091250A JP S6091250 A JPS6091250 A JP S6091250A JP 19831583 A JP19831583 A JP 19831583A JP 19831583 A JP19831583 A JP 19831583A JP S6091250 A JPS6091250 A JP S6091250A
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- Japan
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- polarization
- metal structure
- electrolytic cell
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- electrodes
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
- G01N17/02—Electrochemical measuring systems for weathering, corrosion or corrosion-protection measurement
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Ecology (AREA)
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- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、金属構造体の耐食性等を非破壊的に評価する
電気化学測定装置用の電解槽に関し、更に詳しくは、塗
装等の被覆層を施した金属構造体の腐食状況を、塗膜上
より非破壊的に評価するために使用される電気化学測定
装置に関する。
電気化学測定装置用の電解槽に関し、更に詳しくは、塗
装等の被覆層を施した金属構造体の腐食状況を、塗膜上
より非破壊的に評価するために使用される電気化学測定
装置に関する。
塗装等の被覆層を施した金属構造体の腐食状況を評価す
るため、従来より塗膜表面の目視観察や塗膜の箇δ測定
などが行なわれて来た。しかし、目視観察ではその腐食
判定基準が主観的になりやすい他、塗膜下での腐食が相
当進行しないと塗膜面に変化が現われないという問題点
があった。又、塗膜のｔａｎδを測定する手法（おいて
は、その得られる値と実際の腐食状況との対応がつかな
い場合が多く、実際的な評価技術とはいえなかった。
るため、従来より塗膜表面の目視観察や塗膜の箇δ測定
などが行なわれて来た。しかし、目視観察ではその腐食
判定基準が主観的になりやすい他、塗膜下での腐食が相
当進行しないと塗膜面に変化が現われないという問題点
があった。又、塗膜のｔａｎδを測定する手法（おいて
は、その得られる値と実際の腐食状況との対応がつかな
い場合が多く、実際的な評価技術とはいえなかった。
そこで、これらの問題点を解決するために、クーロスタ
ット法、カレントインターラブター法や交流インピーダ
ンス法等の電気化学的測定法の適用が試みられて来てい
るが、これらの測定法を行なうためには、下地金属より
リード線を取り出すことが必要である。しかし、通常の
構造物においては、その全面に防食のため塗装が施しで
あることが多く、リード線を引き出すためには塗膜面を
一部取り去る必要があった。そのため測定の度に塗膜の
一部の破壊・修復を行なわねばならず、非能率的である
他、修復が悪かった」、鴇合、その箇所の耐食性が劣下
し腐食を引き起こす可能性が高くなシ、又、修復゛箇所
の外見悪化によシ美観を重要視する構造物の場合大きな
問題を引き起こしかねなかった。さらに測定精度上も必
ずしも充分な測定ｆ＃度を得る事が困難であった。
ット法、カレントインターラブター法や交流インピーダ
ンス法等の電気化学的測定法の適用が試みられて来てい
るが、これらの測定法を行なうためには、下地金属より
リード線を取り出すことが必要である。しかし、通常の
構造物においては、その全面に防食のため塗装が施しで
あることが多く、リード線を引き出すためには塗膜面を
一部取り去る必要があった。そのため測定の度に塗膜の
一部の破壊・修復を行なわねばならず、非能率的である
他、修復が悪かった」、鴇合、その箇所の耐食性が劣下
し腐食を引き起こす可能性が高くなシ、又、修復゛箇所
の外見悪化によシ美観を重要視する構造物の場合大きな
問題を引き起こしかねなかった。さらに測定精度上も必
ずしも充分な測定ｆ＃度を得る事が困難であった。
本発明は上述の事情に鑑みなされたものであり、塗装等
の被罹層を施した金属構造体表面における腐食等の電気
化学的状況を前記被覆層上より非破壊的にかつ高精度で
測定する事の可能な電解槽を備えた電気化学測定装置を
提供することをその目的としている。
の被罹層を施した金属構造体表面における腐食等の電気
化学的状況を前記被覆層上より非破壊的にかつ高精度で
測定する事の可能な電解槽を備えた電気化学測定装置を
提供することをその目的としている。
本発明は金属構造体表面の被覆層を介して前記金属構造
体の表面状態を測定する電気化学測定装置の電解槽とし
て、前記金属構造体の被罹層上に設けられ不溶性電極を
具備した同一形状でかつ、それぞれアノード分極状態及
びカソード分極状態を測定する一対の電解槽を用いた事
を特徴とする電気化学測定装置である。
体の表面状態を測定する電気化学測定装置の電解槽とし
て、前記金属構造体の被罹層上に設けられ不溶性電極を
具備した同一形状でかつ、それぞれアノード分極状態及
びカソード分極状態を測定する一対の電解槽を用いた事
を特徴とする電気化学測定装置である。
なお本発明における被覆層とは、有機質、無機質等から
なる被覆層であＬ塗装等による被覆層が挙げられる。
なる被覆層であＬ塗装等による被覆層が挙げられる。
次に本発明を説明するために、従来より用いられて来だ
電解槽と本発明による電解槽とを等価回路モデルに置き
換え解析を行なう。
電解槽と本発明による電解槽とを等価回路モデルに置き
換え解析を行なう。
第１図に本発明の一実施例を、又第２図に従来より用い
られて米だ電解槽の一例をそれぞれ断面的に示す。
られて米だ電解槽の一例をそれぞれ断面的に示す。
第１図および第２図において、電解槽本体１，１′ある
いは１は、被覆層としての塗膜層として塗膜２で被われ
た金属構造体３の被測定面４，４′あるいは４′に水密
固定され、電解槽本体ｌ、１′あるいは１′のそれぞれ
の内部（Ｃは対極５，５′あるいは５と参照極６，６′
あるいけ６″および゛電解質溶液７が保持される。対極
５，５′あるいは５″は被測定面４゜４′あるいは４″
に電気化学的測定のための電気的刺激を与えるのに供さ
れ、通常白金等の不溶性金属からなる不溶性電極が用い
られる。また、参照極６，６′あるいは６″は被測定面
４．４′あるいは４＃の分極を測定するための基準とな
るもので、通常飽和せコウ成極（ＳＣＥ）や銀−塩化銀
電極あるいは白金黒付白金等が用いられる。しかし、被
測定面４．４’、４”の分極に較べて対極５．５’、５
′の分極が無視し得る程小ざい場合は対極５．５’、５
’が参照極の機能を兼ねるととも可能である。電解質溶
液には通常食塩水が用いられるが、イオン導電性を有す
る液体でかつ塗膜２を過度に劣化させなりものであれば
適宜使用できる。
いは１は、被覆層としての塗膜層として塗膜２で被われ
た金属構造体３の被測定面４，４′あるいは４′に水密
固定され、電解槽本体ｌ、１′あるいは１′のそれぞれ
の内部（Ｃは対極５，５′あるいは５と参照極６，６′
あるいけ６″および゛電解質溶液７が保持される。対極
５，５′あるいは５″は被測定面４゜４′あるいは４″
に電気化学的測定のための電気的刺激を与えるのに供さ
れ、通常白金等の不溶性金属からなる不溶性電極が用い
られる。また、参照極６，６′あるいは６″は被測定面
４．４′あるいは４＃の分極を測定するための基準とな
るもので、通常飽和せコウ成極（ＳＣＥ）や銀−塩化銀
電極あるいは白金黒付白金等が用いられる。しかし、被
測定面４．４’、４”の分極に較べて対極５．５’、５
′の分極が無視し得る程小ざい場合は対極５．５’、５
’が参照極の機能を兼ねるととも可能である。電解質溶
液には通常食塩水が用いられるが、イオン導電性を有す
る液体でかつ塗膜２を過度に劣化させなりものであれば
適宜使用できる。
第３図、第４図はそれぞれ第１図、第２図を等価回路モ
デルで置き換えたものであり、 Ｒｃ、Ｃｃはそれぞれ
対極５．５′ダの分極抵抗及び二重層容量を、Ｒｓは電
解液７の溶液抵抗を、 Ｒｆ、Ｃｆはそれぞ）れ塗膜２
の被測定面４ 、４’、 ／における絶縁抵抗及び電気
容量を、 Ｒｐ、Ｃｄは塗膜２と金属構造体３との界面
の腐食反応の被測定面４．４’、４”における反応抵抗
及び二重ノ曽容量を、 Ｒｍは金属構造体３の電気抵抗
をそれぞれ示している。又、端子Ａ、Ｂ、Ａ’。
デルで置き換えたものであり、 Ｒｃ、Ｃｃはそれぞれ
対極５．５′ダの分極抵抗及び二重層容量を、Ｒｓは電
解液７の溶液抵抗を、 Ｒｆ、Ｃｆはそれぞ）れ塗膜２
の被測定面４ 、４’、 ／における絶縁抵抗及び電気
容量を、 Ｒｐ、Ｃｄは塗膜２と金属構造体３との界面
の腐食反応の被測定面４．４’、４”における反応抵抗
及び二重ノ曽容量を、 Ｒｍは金属構造体３の電気抵抗
をそれぞれ示している。又、端子Ａ、Ｂ、Ａ’。
Ｂ’、Ｃ，Ｄ、Ｅは第１図及び第２図に示しだものと同
一内容である。
一内容である。
これらの各種の容景ｃ、抵抗Ｒのうち溶液抵抗Ｒｓは通
常塗膜抵抗Ｒｆ 、Ｒｆ ’や反応抵抗Ｒｐ、Ｒｐ’に
較べて非常に小さく、また分極測定は参照極端子Ｂ。
常塗膜抵抗Ｒｆ 、Ｒｆ ’や反応抵抗Ｒｐ、Ｒｐ’に
較べて非常に小さく、また分極測定は参照極端子Ｂ。
８７間で行なわれることから対極５ 、５’５“の分極
抵抗Ｒｅと二重層容量Ｃｃは分極測定に関与せず、従っ
て分極の解析においてその寄与を除外できる。
抵抗Ｒｅと二重層容量Ｃｃは分極測定に関与せず、従っ
て分極の解析においてその寄与を除外できる。
又、通常の金属においてはｈはほぼ零を示し無視するこ
とが可能である。したがって第１図において端子Ａ−Ａ
’間へ又棺２図においては、端子Ｃ−Ｅ間へ電気刺激を
与えた際に第１図の端子Ｂ −Ｂ’間又は身（２図の端
子Ｄ−Ｅ間で測定される分極へ関与する等価回路を抽出
し第５図及び第６図のように簡略化することができる。
とが可能である。したがって第１図において端子Ａ−Ａ
’間へ又棺２図においては、端子Ｃ−Ｅ間へ電気刺激を
与えた際に第１図の端子Ｂ −Ｂ’間又は身（２図の端
子Ｄ−Ｅ間で測定される分極へ関与する等価回路を抽出
し第５図及び第６図のように簡略化することができる。
第５図の端子）ｓ−Ｂ’間のインピーダンスを２１とす
ると、ｚｌは式（１）で示される。
ると、ｚｌは式（１）で示される。
第６図の端子Ｄ−Ｅ間のインピーダンスをｚ２とすると
Ｚ２は式（２）で示される。
Ｚ２は式（２）で示される。
次に第１図において使用される２組の電解槽を同一形状
のものにすることによりＲｆ＝Ｒｆ’、 Ｃｆ ＝Ｃｆ
’ 、 Ｒｐ＝Ｒｐ’ 、 Ｃｄ＝Ｃｄ’となり式（１
）は式（１）の如く簡略化される。
のものにすることによりＲｆ＝Ｒｆ’、 Ｃｆ ＝Ｃｆ
’ 、 Ｒｐ＝Ｒｐ’ 、 Ｃｄ＝Ｃｄ’となり式（１
）は式（１）の如く簡略化される。
式（１）より本発明の電解槽を用いて測定される腐食反
応の反応抵抗は真の反応抵抗Ｒｐの２倍となることがわ
かる。
応の反応抵抗は真の反応抵抗Ｒｐの２倍となることがわ
かる。
以上説明して来た通り本発明による電解槽を使用するこ
とにより、従来は欠くことができなかった下地金属より
のリード線の引き出しを不要にし、又、測定の結果得ら
れる腐食の反応抵抗を具の反応抵抗へ換算する操作もた
だ単に得られた値を２で割るだけで極めて高精度に測定
する事ができる。
とにより、従来は欠くことができなかった下地金属より
のリード線の引き出しを不要にし、又、測定の結果得ら
れる腐食の反応抵抗を具の反応抵抗へ換算する操作もた
だ単に得られた値を２で割るだけで極めて高精度に測定
する事ができる。
本発明の電解槽による測定を簡便なものにするために第
７図に一部断面的に示す磁石固定式の電解槽を試作し測
定を行なった。試験片としては軟鋼板１６の上に顔料を
含まないエポキシ塗膜８を有する塗装鋼を、又電解液１
２としては３％食塩水を使用しソーラートロン１２５０
形により、交流インピーダンス測定を行なった。なお第
７図中９．９′は電解槽容器を、１０．１０’は飽和せ
コウ電極を、１１はは不溶性電極を、シての白金板を、
１３は磁気ヨークを、１４は磁石を、１５．１５’は水
蜜シールを、それぞれ示す。測定されたコール・コール
プロットを第８図（ａ）に示す。次に比較のため軟鋼板
１６よりリード線を引き出し、同じくソーラートロン１
２５０形で交流測定を行なって得：たコールコールプロ
ットを第８ （ｂ）図に示す。第８図において（ａ＞と
（ｂ）は形状が一致し、（ａ）は缶）に較べ実数軸。虚
数軸の値がそれぞれ２倍となった。
７図に一部断面的に示す磁石固定式の電解槽を試作し測
定を行なった。試験片としては軟鋼板１６の上に顔料を
含まないエポキシ塗膜８を有する塗装鋼を、又電解液１
２としては３％食塩水を使用しソーラートロン１２５０
形により、交流インピーダンス測定を行なった。なお第
７図中９．９′は電解槽容器を、１０．１０’は飽和せ
コウ電極を、１１はは不溶性電極を、シての白金板を、
１３は磁気ヨークを、１４は磁石を、１５．１５’は水
蜜シールを、それぞれ示す。測定されたコール・コール
プロットを第８図（ａ）に示す。次に比較のため軟鋼板
１６よりリード線を引き出し、同じくソーラートロン１
２５０形で交流測定を行なって得：たコールコールプロ
ットを第８ （ｂ）図に示す。第８図において（ａ＞と
（ｂ）は形状が一致し、（ａ）は缶）に較べ実数軸。虚
数軸の値がそれぞれ２倍となった。
このことより本発明による電解槽が有効であることがた
しかめられた。
しかめられた。
以上述べて来た通り、本発明による電解槽を塗装鋼の評
価に使用することにより、従来は欠くことのできなかっ
た下地金属よりのリード線の引出しが不要となるため、
それに伴う塗膜の破壊、修復の作業が不必要になり評価
作業の効率を著しく向上させることが可能となったほか
、現場での測定が著るしく容易となったのに加え塗膜の
耐久性を損うおそれが殆んで解消した。
価に使用することにより、従来は欠くことのできなかっ
た下地金属よりのリード線の引出しが不要となるため、
それに伴う塗膜の破壊、修復の作業が不必要になり評価
作業の効率を著しく向上させることが可能となったほか
、現場での測定が著るしく容易となったのに加え塗膜の
耐久性を損うおそれが殆んで解消した。
さらに本発明においては、一対の電解槽を用いる事によ
りそれぞれの電解槽が、アノード分極とカソード分極す
る為高精度で再現性に優れた測定が可能となる。つ捷り
一般に腐食測定においては、極性依存性を有する為、一
方の極性のみで測定した場合には必ずしも正確な測定が
可能ではなかった。これに対し本発明においてはアノー
ド分極とカソード分極との平均値がめられる為、閤精度
で再現性に優れた測定が可能となる。
りそれぞれの電解槽が、アノード分極とカソード分極す
る為高精度で再現性に優れた測定が可能となる。つ捷り
一般に腐食測定においては、極性依存性を有する為、一
方の極性のみで測定した場合には必ずしも正確な測定が
可能ではなかった。これに対し本発明においてはアノー
ド分極とカソード分極との平均値がめられる為、閤精度
で再現性に優れた測定が可能となる。
又通常の金属構造体においては下地金属が接地されてい
るため、従来の電気化学測定装置では差動増巾器を用い
てもノイズ入力がある場合、このノイズ入力自体も増巾
され正確な測定を妨げていだのに対し、本発明の場合に
は一対の電解槽を用いる事によりノイズ入力を差動増巾
器により打ち消すことが可能となり測定精度が大巾に向
上し、工業上極めて有効なものと言える。
るため、従来の電気化学測定装置では差動増巾器を用い
てもノイズ入力がある場合、このノイズ入力自体も増巾
され正確な測定を妨げていだのに対し、本発明の場合に
は一対の電解槽を用いる事によりノイズ入力を差動増巾
器により打ち消すことが可能となり測定精度が大巾に向
上し、工業上極めて有効なものと言える。
第１図は本発明の電解槽の基本構成を説明する説明図、
第２図は従来の電解槽の基本構成を説明する説明図、第
３図は第１図の等価回路モデル、第４図は第２図の等価
回路モデル、第５図は第３図より電位応答に関与する分
を抽出した等価回路モデル、第６図は第４図より電位応
答に関与する分を抽出した等価回路モデル、第７図は本
発明に係る実施例にて使用した電解槽の構成図、第８図
（ａ）は実施例にて測定されたコール・コールプロット
、第８図（ｂ）は従来の電解槽にて測定されたコール−
コールプロットヲ示ス。 １ 、１／、１７／・・・電解槽本体、２・・・被覆層
（塗ｆｆ１）、３・・・金属構造体（下地金属）、 ４．４’、４“・・・被測定面、５．５’５′ｌ・・・
不溶性電極（対極）６．６’、６”・・・参照極、７・
・・電解質溶液、８・・・エポキシ塗料、９．９’・・
・電解槽容器、１０．１０’・・・飽和せコウ電極、１
１・・・不溶性磁極（白金板）、１２・・・３チ食塩水
、１３・・・磁気ヨーク、１４・・・磁石、 １５．１
５’・・・水蜜シール、１６・・・軟鋼板。 第１図 第２図 第８図 第５図 Ｃｆ Ｃｔｌ Ｃｄ’ Ｃｆ・ 第６図 ｆＣｄ 第７図
第２図は従来の電解槽の基本構成を説明する説明図、第
３図は第１図の等価回路モデル、第４図は第２図の等価
回路モデル、第５図は第３図より電位応答に関与する分
を抽出した等価回路モデル、第６図は第４図より電位応
答に関与する分を抽出した等価回路モデル、第７図は本
発明に係る実施例にて使用した電解槽の構成図、第８図
（ａ）は実施例にて測定されたコール・コールプロット
、第８図（ｂ）は従来の電解槽にて測定されたコール−
コールプロットヲ示ス。 １ 、１／、１７／・・・電解槽本体、２・・・被覆層
（塗ｆｆ１）、３・・・金属構造体（下地金属）、 ４．４’、４“・・・被測定面、５．５’５′ｌ・・・
不溶性電極（対極）６．６’、６”・・・参照極、７・
・・電解質溶液、８・・・エポキシ塗料、９．９’・・
・電解槽容器、１０．１０’・・・飽和せコウ電極、１
１・・・不溶性磁極（白金板）、１２・・・３チ食塩水
、１３・・・磁気ヨーク、１４・・・磁石、 １５．１
５’・・・水蜜シール、１６・・・軟鋼板。 第１図 第２図 第８図 第５図 Ｃｆ Ｃｔｌ Ｃｄ’ Ｃｆ・ 第６図 ｆＣｄ 第７図
Claims (1)
- 金属構造体表面の被覆層を介して前記金属構造体の表面
状態を測定する電気化学測定装置の電解槽として、前記
金属構造体め被覆層上に設けられ不溶性電極を具備した
同一形状でかつ、それぞれアノード分極状態及びカソー
ド分極状態を測定する一対の電解槽を用いた事を特徴と
する電気化学測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19831583A JPS6091250A (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 電気化学測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19831583A JPS6091250A (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 電気化学測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6091250A true JPS6091250A (ja) | 1985-05-22 |
| JPH0350983B2 JPH0350983B2 (ja) | 1991-08-05 |
Family
ID=16389077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19831583A Granted JPS6091250A (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 電気化学測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6091250A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001215188A (ja) * | 2000-02-02 | 2001-08-10 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 電気防食試験装置 |
| JP2014025850A (ja) * | 2012-07-27 | 2014-02-06 | Toyota Motor Corp | 電極の検査方法およびその利用 |
| JP2020094881A (ja) * | 2018-12-11 | 2020-06-18 | マツダ株式会社 | 被覆金属材の耐食性試験方法 |
| CN111458287A (zh) * | 2019-01-18 | 2020-07-28 | 马自达汽车株式会社 | 包覆金属材料的耐腐蚀性试验装置 |
| JP2021004897A (ja) * | 2020-10-07 | 2021-01-14 | マツダ株式会社 | 被覆金属材の耐食性試験方法 |
-
1983
- 1983-10-25 JP JP19831583A patent/JPS6091250A/ja active Granted
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001215188A (ja) * | 2000-02-02 | 2001-08-10 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 電気防食試験装置 |
| JP2014025850A (ja) * | 2012-07-27 | 2014-02-06 | Toyota Motor Corp | 電極の検査方法およびその利用 |
| JP2020094881A (ja) * | 2018-12-11 | 2020-06-18 | マツダ株式会社 | 被覆金属材の耐食性試験方法 |
| CN111458287A (zh) * | 2019-01-18 | 2020-07-28 | 马自达汽车株式会社 | 包覆金属材料的耐腐蚀性试验装置 |
| JP2020118468A (ja) * | 2019-01-18 | 2020-08-06 | マツダ株式会社 | 被覆金属材の耐食性試験装置 |
| US11566996B2 (en) | 2019-01-18 | 2023-01-31 | Mazda Motor Corporation | Corrosion resistance tester for coated metal material |
| JP2021004897A (ja) * | 2020-10-07 | 2021-01-14 | マツダ株式会社 | 被覆金属材の耐食性試験方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0350983B2 (ja) | 1991-08-05 |
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