(57)【要約】【課題】気中環境の腐食性の厳しさの範囲に応じて測定装置を変更する必要がない気中腐食環境測定装置および気中腐食環境測定方法を得る。【解決手段】気中腐食環境測定装置１００は、主面３を有する金属基板２と、主面３に接し金属基板２の金属のイオン化傾向よりもイオン化傾向が大きい金属である金属膜１とを備え、金属膜１における主面３に対する垂直方向の膜厚は、主面３に平行な１つ以上の方向において単調に変化しているものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面を有する金属基板と、
前記主面に接し前記金属基板の金属のイオン化傾向よりもイオン化傾向が大きい金属である金属膜とを備え、
前記主面に対する垂直方向の前記金属膜における膜厚は、前記主面に平行な１つ以上の方向において単調に変化している気中腐食環境測定装置。
【請求項２】
前記金属基板は、前記主面に平行な１つ以上の前記方向に前記主面と連なる前記金属基板の表面に、前記金属膜の腐食に応じて前記金属基板が腐食する腐食領域を有する請求項１に記載の気中腐食環境測定装置。
【請求項３】
前記腐食領域の面積を測定する測定部と、
前記測定部で測定された前記腐食領域の面積に基づいて、腐食性の厳しさを判定する判定部とをさらに備える請求項２に記載の気中腐食環境測定装置。
【請求項４】
前記主面に平行な１つ以上の前記方向に平行な前記金属膜の断面形状は、くさび状である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の気中腐食環境測定装置。
【請求項５】
前記主面に平行な１つ以上の前記方向に平行な前記金属膜の断面形状は、階段状である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の気中腐食環境測定装置。
【請求項６】
前記主面に平行な１つ以上の前記方向に平行な前記金属膜の断面形状は、錐状である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の気中腐食環境測定装置。
【請求項７】
前記金属膜は、アルミニウム、亜鉛、鉄、ニッケル、スズ、銅、銀および白金のいずれかの金属を含む請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の気中腐食環境測定装置。
【請求項８】
前記金属基板は、亜鉛、鉄、ニッケル、スズ、銅、銀、白金および金のいずれかの金属を含む請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の気中腐食環境測定装置。
【請求項９】
前記金属膜の厚みは、前記主面に平行な１つ以上の前記方向以外の方向において一定である請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の気中腐食環境測定装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の気中腐食環境測定装置を気中環境に予め定められた時間暴露する暴露ステップと、
前記暴露ステップの後に前記主面に平行な１つ以上の前記方向に前記主面と連なる前記金属基板の表面において、前記金属膜の腐食に応じて前記金属基板が腐食する腐食領域の面積を測定する測定ステップと、
前記測定ステップで測定された前記腐食領域の面積に基づいて前記気中環境の腐食性の厳しさを判定する判定ステップとを備えた気中腐食環境測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、気中腐食環境の測定装置およびこの測定装置を用いた測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、大気環境等の気中環境の腐食性の厳しさを測定する技術として、曝露された金属板の重量変化や色調の変化、腐食生成物層の厚み、および金属配線の電気抵抗変化等を測定する方法がある。これらの方法の中でも、金属板の色調の変化を測定する方法は、測定する現場で簡易的に確認可能な方法であるため、腐食性の厳しさを測定する技術として広く用いられている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、金属板を所定の期間だけ大気環境に曝露し、曝露後の金属板の色調の変化から、大気環境中の腐食性ガス濃度を判断している。また、特許文献２では、金属膜を内側に備えた筐体を所定の期間だけ大気環境に曝露し、金属板の変色領域の面積を定量することで、大気環境の腐食性の厳しさを判断している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１５１７３８号公報
【特許文献２】特開２０１３−１９０２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示されるように、金属板の色調の変化から大気環境の腐食性の厳しさを判断する方法は、金属板の面内での色むらや読み取り者の感覚によって評価値に幅が生じるため、測定の定量性が低下する欠点があった。
【０００６】
また、特許文献２に示されるように、金属膜を内側に備えた筐体を使用して大気環境の腐食性の厳しさを測定する方法においては、曝露される大気環境の腐食性の厳しさによって、寸法の異なる筐体が用意される必要がある。例えば、腐食性が穏やかである、即ち腐食性物質が少ない環境において、金属板に変色領域と未変色領域を作るには、金属膜を薄くし筐体内径が大きい測定装置が必要となる。この寸法の筐体を有する測定装置を、腐食性が厳しい環境、即ち腐食性物質が多い環境で使用すると、金属膜が全面的にすぐ変色してしまうため、測定の定量性は向上しない。このように、１つの筐体を有する測定装置で測定可能な大気環境は限られるため、測定の定量性が低下する欠点があった。
【０００７】
この発明は、前述のような課題を解決するためになされたものであり、気中環境の腐食性の厳しさの範囲に応じて測定装置を変更する必要がない気中腐食環境測定装置および気中腐食環境測定方法を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る気中腐食環境測定装置は、
主面を有する金属基板と、
主面に接し金属基板の金属のイオン化傾向よりもイオン化傾向が大きい金属である金属膜とを備え、
金属膜における主面に対する垂直方向の膜厚は、主面に平行な１つ以上の方向において単調に変化しているものである。
【０００９】
この発明に係る気中腐食環境測定方法は、
気中腐食環境測定装置を気中環境に予め定められた時間暴露する暴露ステップと、
暴露ステップの後に主面に平行な１つ以上の方向に主面と連なる金属基板の表面において、金属膜の腐食に応じて金属基板が腐食する腐食領域の面積を測定する測定ステップと、
測定ステップで測定された腐食領域の面積に基づいて気中環境の腐食性の厳しさを判定する判定ステップとを備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
上記のように構成された気中腐食環境測定装置および気中腐食環境測定方法において、金属膜の犠牲防食効果によって変色領域と未変色領域とが生成されて、変色領域の面積を指標とすることができるため、腐食性物質の拡散制御が不要となる。このため、気中環境の腐食性の厳しさの範囲に応じて筺体等の測定装置を変更する必要がない気中腐食環境測定装置および気中腐食環境測定方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１における気中腐食環境測定装置の斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態１における気中腐食環境測定装置の第１側面図である。
【図３】この発明の実施の形態１における気中腐食環境測定装置の第２側面図である。
【図４】この発明の実施の形態１における気中腐食環境測定装置の上面図である。
【図５】この発明の実施の形態１における気中腐食環境測定装置の下面図である。
【図６】この発明の実施の形態１における気中腐食環境測定装置において、図２の状態から腐食が進んだ状態の第１側面に平行な金属膜の断面図である。
【図７】この発明の実施の形態１における気中腐食環境測定装置において、図３の状態から腐食が進んだ状態の第２側面に平行な金属膜の断面図である。
【図８】この発明の実施の形態１における気中腐食環境測定装置において、図５の状態から腐食が進んだ状態の下面図である。
【図９】この発明の実施の形態１における気中腐食環境測定装置において、図６の状態からさらに腐食が進んだ状態の第１側面に平行な金属膜の断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態１における気中腐食環境測定装置において、図７の状態からさらに腐食が進んだ状態の第２側面に平行な金属膜の断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態１における気中腐食環境測定装置において、図８の状態から腐食が進んだ状態の下面図である。
【図１２】この発明の実施の形態１における気中腐食環境測定方法のフロー図である。
【図１３】この発明の実施の形態２における気中腐食環境測定装置の機能ブロック図である。
【図１４】この発明の実施の形態２における気中腐食環境測定装置のハードウエア構成図である。
【図１５】この発明の実施の形態３における気中腐食環境測定装置の第１側面図である。
【図１６】この発明の実施の形態３における気中腐食環境測定装置の下面図である。
【図１７】この発明の実施の形態３における気中腐食環境測定装置において、図１５の状態から腐食が進んだ状態の第１側面に平行な金属膜の断面図である。
【図１８】この発明の実施の形態３における気中腐食環境測定装置において、図１６の状態から腐食が進んだ状態の下面図である。
【図１９】この発明の実施の形態３における気中腐食環境測定装置において、図１７の状態からさらに腐食が進んだ状態の第１側面に平行な金属膜の断面図である。
【図２０】この発明の実施の形態３における気中腐食環境測定装置において、図１８の状態からさらに腐食が進んだ状態の下面図である。
【図２１】この発明の実施の形態４における気中腐食環境測定装置の側面図である。
【図２２】この発明の実施の形態４における気中腐食環境測定装置の上面図である。
【図２３】この発明の実施の形態４における気中腐食環境測定装置の下面図である。
【図２４】この発明の実施の形態４における気中腐食環境測定装置において、図２１の状態から腐食が進んだ状態の金属膜の四角推の頂点を通り第１側面に平行な断面図である。
【図２５】この発明の実施の形態４における気中腐食環境測定装置において、図２２の状態から腐食が進んだ状態の金属膜を上面から主面に投影した図である。
【図２６】この発明の実施の形態４における気中腐食環境測定装置において、図２３の状態から腐食が進んだ状態の下面図である。
【図２７】この発明の実施の形態４における気中腐食環境測定装置において、図２４の状態から腐食が進んだ状態の第１側面に平行な金属膜の四角推の頂点を通る断面図である。
【図２８】この発明の実施の形態４における気中腐食環境測定装置において、図２５の状態から腐食が進んだ状態の金属膜を上面から主面に投影した図である。
【図２９】この発明の実施の形態４における気中腐食環境測定装置において、図２６の状態から腐食が進んだ状態の下面図である。
【図３０】この発明の実施の形態５における気中腐食環境測定装置の側面図である。
【図３１】この発明の実施の形態５における気中腐食環境測定装置の上面図である。
【図３２】この発明の実施の形態５における気中腐食環境測定装置の下面図である。
【図３３】この発明の実施の形態５における気中腐食環境測定装置の第１変形例の上面図である。
【図３４】この発明の実施の形態５における気中腐食環境測定装置の第２変形例の上面図である。
【図３５】この発明の実施の形態５における気中腐食環境測定装置の第３変形例の上面図である。
【図３６】この発明の実施の形態５における気中腐食環境測定装置の第４変形例の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図を参照してこの発明の実施の形態に係る気中腐食環境測定装置および気中腐食環境測定方法について詳細を説明する。
【００１３】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１を説明する。以下の図の記載において、同一又は類似に相当する部分には同一又は類似の参照番号を付し、説明を省略する。また、以下の説明で用いられる図は理解の容易のために用いる模式的な図であり、各寸法の比率は実際とは異なる場合がある。各図の相互間においても寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることも勿論である。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更して実施が可能なものである。
【００１４】
図１は、この発明を実施するための実施の形態１における気中腐食環境測定装置の斜視図である。図２は、本実施の形態における気中腐食環境測定装置の第１側面図である。図３は、本実施の形態における気中腐食環境測定装置の第２側面図である。図４は、本実施の形態における気中腐食環境測定装置の上面図である。図５は、本実施の形態における気中腐食環境測定装置の下面図である。
【００１５】
ここで、図２の第１側面図は、主面３に対する垂直方向の金属膜１における膜厚が単調に変化する方向に平行、かつ主面３に垂直となる金属基板２の一方の面を第１側面とした場合に、第１側面に垂直方向かつ第１側面から金属基板２の第１側面と反対側の面に向かう方向に見た図である。図３の第２側面図は、主面３および第１側面に垂直となる金属基板２の一方の面（金属膜１の膜厚が大きい側の面）を第２側面とした場合に、第２側面に垂直方向かつ第２側面から金属基板２の第２側面と反対側の面に向かう方向に見た図である。図４の上面図は、主面３に垂直方向かつ金属膜１ｂから主面３に向かう方向に見た図である。図５の下面図は、主面３に平行、かつ金属基板２において主面３と反対側の面を下面とした場合に、下面に垂直方向かつ下面から主面３に向かう方向に見た図である。
【００１６】
図１において、気中腐食環境測定装置１００は、主面３を有する金属基板２と、主面３に接し金属基板２の金属のイオン化傾向よりもイオン化傾向が大きい金属である金属膜１とを備えている。金属基板２の形状は平板状である。金属膜１の形状は、三角柱状である。金属膜１における三角柱の側面である四角形の面は、金属基板２の主面３に接している。すなわち、主面３に対する垂直方向の金属膜１における膜厚が単調に変化する方向に平行な金属膜１の断面形状は、くさび状である。金属膜１において、主面３に平行な方向の一方向である縦方向の寸法が８ｍｍ、主面３に平行かつ一方向に垂直な方向の他方向である横方向の寸法が３０ｍｍ、主面３に垂直な方向の膜厚の最大値が１０μｍ、および膜厚の最小値が０．１μｍである。金属膜１の膜厚は、横方向において単調かつ連続的に変化している。すなわち、主面３に対する垂直方向の金属膜１における膜厚は、主面３に平行な１つ以上の方向である横方向において単調に変化している。金属膜１の膜厚は、横方向以外の方向である縦方向においては一定である。また、金属基板２において、縦方向の寸法が８ｍｍ、横方向の寸法が３０ｍｍ、および主面３に垂直な方向の厚さが２ｍｍである。
【００１７】
また、金属膜１の金属材料は、亜鉛を主成分としている。金属基板２の金属材料は、鉄を主成分としている。なお、金属膜１は、アルミニウム、亜鉛、鉄、ニッケル、スズ、銅、銀および白金のいずれかの金属を含んでいればよい。金属基板２は、亜鉛、鉄、ニッケル、スズ、銅、銀、白金および金のいずれかの金属を含んでいればよい。また、金属膜１の金属材料と金属基板２の金属材料との組合せは、上記に限らず、金属膜１の金属材料が金属基板２の金属材料よりもイオン化傾向が大きい金属材料となる組合せであればよい。例えば、金属膜１の金属材料が亜鉛と金属基板２の金属材料がニッケルとの組合せ、金属膜１の金属材料がニッケルと金属基板２の金属材料が銅との組合せ、または金属膜１の金属材料がスズと金属基板２の金属材料が銅との組合せでもよい。
【００１８】
次に、本実施の形態に係る気中腐食環境測定装置１００を用いた気中腐食環境測定方法を説明する。
図６は、本実施の形態における気中腐食環境測定装置において、図２の状態から腐食が進んだ状態の第１側面に平行な金属膜の断面図である。図７は、本実施の形態における気中腐食環境測定装置において、図３の状態から腐食が進んだ状態の第２側面に平行な金属膜の断面図である。図８は、本実施の形態における気中腐食環境測定装置において、図５の状態から腐食が進んだ状態の下面図である。図９は、本実施の形態における気中腐食環境測定装置において、図６の状態からさらに腐食が進んだ状態の第１側面に平行な金属膜の断面図である。図１０は、本実施の形態における気中腐食環境測定装置において、図７の状態からさらに腐食が進んだ状態の第２側面に平行な金属膜の断面図である。図１１は、本実施の形態１における気中腐食環境測定装置において、図８の状態から腐食が進んだ状態の下面図である。図１２は、本実施の形態における気中腐食環境測定方法のフロー図である。
【００１９】
本実施の形態に係る気中腐食環境測定装置１００は、腐食性の厳しさを測定したい大気環境を含む気中環境に１か月程度曝露されて用いられる。図１２のステップＳ１において、図２および図３のように、曝露前に、金属膜１および金属基板２が変色していない、即ち、金属材料そのものの色であることを確認する。これによって、金属基板２の表面に金属基板２が腐食した腐食領域である変色領域がないことを確認する。
【００２０】
次に、図１２の暴露ステップＳ２において、気中腐食環境測定装置１００を、腐食性の厳しさを測定したい大気環境を含む気中環境に設置して曝露する。金属基板２の金属のイオン化傾向よりも金属膜１の金属のイオン化傾向が大きいため、気中環境に暴露されることによって、金属膜１の金属が、金属基板２の金属よりも先にイオンとなる。これによって、金属膜１が金属基板２よりも先に腐食するため、犠牲防食として金属基板２を防食する。
金属膜１による金属基板２の防食効果は、金属膜１が腐食した際にイオンとなって放出する電子が金属基板２内を動く１０ｍｍ以内の範囲に及ぶ。すなわち、防食効果の範囲は、金属基板２の表面において、金属膜１と金属基板２とが接する界面において金属膜１の外周境界から、主面３と連なる金属基板２の表面に沿う距離が１０ｍｍ以内の範囲となる。このため、前記範囲内における金属基板２の表面は腐食しない。曝露直後には、金属膜１による防食効果が、金属基板２全体に届いている。そして、金属膜１のみの腐食反応が促進され、金属基板２の腐食反応は抑制される。したがって、図５のように、金属基板２の表面に変色が起こらず、金属基板２の下面は腐食領域がない未変色領域５のみとなる。
【００２１】
なお、上述した金属膜１による金属基板２の防食効果の範囲は、１０ｍｍに限らず、気中環境の腐食性ガスの濃度と、金属膜１および金属基板２の金属材料の組合せとに応じて変化してもよい。
【００２２】
曝露時間が経過していくと、金属膜１の表面が腐食生成物４に変化していき、曝露直後に比べて金属膜１の膜厚が減少（減肉）していく。このため、金属基板２において、金属膜１による防食効果が届かず金属基板２が腐食する腐食領域が、金属基板２の表面に発生する。したがって、金属膜１による防食効果が届かない範囲が変色し、図８および図１１のように、下面は、未変色領域５と腐食領域である変色領域６とに分かれる。すなわち、金属基板２は、金属膜１における膜厚が単調に変化する方向に主面３と連なる金属基板２の表面に、金属膜１の腐食に応じて金属基板２が腐食する変色領域６である腐食領域を有する。
【００２３】
上述のように変色領域６が金属基板２の下面に生じる原理を説明する。
金属膜１における膜厚が単調に変化する方向に垂直かつ主面３に平行な方向、すなわち縦方向において、膜厚は一定である。よって、金属膜１が主面３の縦方向における中央付近まで腐食して減肉しても、縦方向を含み主面３に垂直な面で切断された金属膜１の断面（図３と平行な断面）において、金属膜１と金属基板２とが接する界面において金属膜１の外周境界３２における縦方向中央から金属基板２の下面の縦方向中央までの、主面３と縦方向に連なる金属基板２の表面に沿う距離は、１０ｍｍ（＝主面３の縦方向中央から主面３の外周の長辺までの距離４ｍｍ＋第２側面における膜厚方向の距離２ｍｍ＋下面の外周の長辺から縦方向中央までの距離４ｍｍ）となる。したがって、金属膜１が腐食して膜厚が減少した場合でも、縦方向を含み主面３に垂直な面で切断された金属膜１の断面において、金属基板２の下面は、金属膜１による防食効果が届く１０ｍｍ以内の範囲にある。このため、前記断面における金属基板２の下面、すなわち金属基板２の下面において金属膜１と対向する範囲には、腐食領域が発生しない。
【００２４】
一方、金属膜１における膜厚が単調に変化する方向を含み主面３に垂直な面で切断された金属膜１の断面（図２と平行な断面）において、金属膜１と金属基板２とが接する界面において金属膜１の外周境界３１、３２から金属基板２の下面の横方向中央までの、主面３と横方向に連なる金属基板２の表面に沿う距離は、１７ｍｍ（＝第２側面における膜厚方向の距離２ｍｍ＋下面の外周の短辺から横方向中央までの距離１５ｍｍ）となる。したがって、金属膜１が腐食して膜厚が減少した場合、金属基板２の下面において、金属膜１による防食効果が届く１０ｍｍの範囲を超える領域が横方向（膜厚が単調減少および単調増加する方向）に拡大する。このため、金属基板２の横方向に腐食領域が拡大する。
【００２５】
また、金属膜１が腐食すると、気中側の金属膜１の表面から垂直な方向に腐食生成物４が生成されて増加する。この結果、金属膜１の膜厚は減少する。このため、腐食していない金属膜１の表面は、金属膜１の表面に垂直方向かつ金属膜１の内部へ向かう方向に所定の速度で移動する。腐食していない金属膜１の表面が移動すると、金属膜１と金属基板２とが接する界面（すなわち主面３）において金属膜１の外周境界３１、３２も、主面３上で主面３内に向かって移動する。金属膜１における膜厚が横方向に単調に変化しているため、横方向を含み主面３に垂直な平面で切断した時の金属膜１の断面において、金属膜１の膜厚が小さい側の外周境界３１が単位時間に横方向（膜厚が単調増加する方向）に移動する距離は、金属膜１の膜厚が大きい側の外周境界３２が単位時間に横方向（膜厚が単調減少する方向）に移動する距離よりも大きくなる。
【００２６】
このため、金属膜１と金属基板２とが接する界面における金属膜１の外周境界３１を含み主面３に垂直な面で切断された断面と金属基板２の下面との交線が、腐食領域の外周境界３３となる。腐食領域の外周境界３３は、金属基板２の下面において、金属膜１と金属基板２とが接する界面における金属膜１の外周境界３１の横方向の移動方向と同じ方向に移動する。
【００２７】
具体的には、金属基板２の下面において、金属膜１の膜厚が小さい側の外周境界３１に近い腐食領域は、横方向（膜厚が単調増加する方向）に拡大する。また、金属基板２の下面において、金属膜１の膜厚が大きい側の外周境界３２に近い腐食領域は、横方向（膜厚が単調減少する方向）に拡大する。そして、金属膜１の膜厚が小さい側の外周境界３１に近い腐食領域が拡大する速度は、金属膜１の膜厚が大きい側の外周境界３２に近い腐食領域が拡大する速度よりも大きくなる。
【００２８】
図８および図１１では、金属膜１の膜厚が小さい側の外周境界３１に近い腐食領域は、金属基板２の下面の外周の短辺にまで達しており、金属膜１の膜厚が大きい外周境界３２に近い腐食領域には生じていない状態が示されている。
【００２９】
さらに曝露時間が経過すると、金属膜１の膜厚の減肉量が増加し、金属基板２において、金属膜１による防食効果が届かない腐食領域が増大する。したがって、図８および図１１のように、金属基板２の下面において、金属膜１の膜厚が小さい側の外周境界３１に近い腐食領域は、金属膜１の膜厚が小さい側の外周境界３１の移動に応じて、膜厚が単調増加する方向に拡大する。そして、腐食領域である変色領域６の面積が増大する。
【００３０】
金属膜１の膜厚が主面３に平行な方向において均一な場合、腐食によって膜厚が均一に小さくなるため、腐食領域の外周境界３３が下面の中央部付近にあっても、ある時点から下面の外周の短辺まで移動してしまう。このため、気中環境の腐食性の厳しさ、および金属膜１の寸法によっては、腐食領域の面積に応じて気中環境の腐食性の厳しさを判定できない場合がある。
【００３１】
本実施の形態の気中腐食環境測定装置１００では、金属膜１における膜厚が横方向に単調に変化しているため、腐食領域の外周境界３３が下面の中央部付近にあっても、ある時点から下面の外周の短辺まで移動するのを防ぐことができる。このため、後述する判定ステップＳ４において、腐食領域の面積に応じて腐食性の厳しさを判定することができる。
【００３２】
次に、暴露ステップＳ１から所定の時間が経過した後、図１２の測定ステップＳ３において、金属基板２における曝露時間に対応する変色領域６である腐食領域の面積を測定する。面積は、目視で測定してもよいし、カメラ等で撮影した画像に基づいて画像処理により求めてもよい。
【００３３】
そして、図１２の判定ステップＳ４において、測定した腐食領域の面積に基づいて、気中環境の腐食性の厳しさを判定する。ここで、腐食性の厳しさの判定は、測定者が判定してもよいし、コンピュータ等の機械を用いて自動で判定してもよい。
【００３４】
大気環境等の気中環境の腐食性の厳しさとして、例えば、（１）過酷な工業地帯、（２）穏やかな工業地帯、（３）オフィス室内といった分類や、ＩＳＯ９２２３に規定されている腐食環境分類の（１）Ｃ１、（２）Ｃ２、（３）Ｃ３、（４）Ｃ４、（５）Ｃ５、（６）ＣＸという分類がある。これらの分類に対して、本実施の形態にかかる気中腐食環境測定装置１００の変色領域６である腐食領域の面積の対応表を予め作成しておく。例えば、曝露時間が１か月経過した時、変色領域６の面積は、縦方向８ｍｍ×横方向５ｍｍ＝４０ｍｍ２となった。この腐食領域の面積と予め作成した対応表とに基づいて、測定した気中環境の腐食性の厳しさを、「測定可能な腐食の影響により信頼性が低下する可能性ある環境」と判定した。
【００３５】
また、測定ステップＳ３において測定した腐食領域の面積に基づいて、腐食速度を算出し、気中環境の腐食性の厳しさを判定してもよい。気中環境の腐食性の厳しさについては、上述した対応表の腐食領域の面積を腐食速度に置き換えて作成すればよい。
【００３６】
本実施の形態に係る気中腐食環境測定方法は、気中腐食環境測定装置１００を気中環境に予め定められた時間暴露する暴露ステップＳ２と、暴露ステップＳ２の後に主面３と横方向に連なる金属基板２の表面において、金属膜１の腐食に応じて金属基板２が腐食する腐食領域の面積を測定する測定ステップＳ３と、測定ステップＳ３で測定された腐食領域の面積に基づいて気中環境の腐食性の厳しさを判定する判定ステップＳ４とを備えている。
【００３７】
上述のように構成された気中腐食環境測定装置１００および気中腐食環境測定方法によって、金属膜１の犠牲防食効果から変色領域６と未変色領域５とが生成され、変色領域６の面積を気中環境の腐食性の厳しさの判定指標とすることができる。このため、気中の腐食性物質の量を気中腐食環境測定装置で制御する拡散制御が不要となる。したがって、気中環境の腐食性の厳しさの範囲に応じて筺体等の測定装置を変更する必要がない気中腐食環境測定装置１００および気中腐食環境測定方法を得ることができる。
【００３８】
なお、図８および図１１において、金属膜１の膜厚が小さい側の外周境界３１に近い腐食領域が発生する状態を示したが、金属膜１と金属基板２との寸法関係を調整することにより、金属膜１の膜厚が大きい側の外周境界３２に近い側の金属基板２の表面に腐食領域が発生してもよい。この構成によっても、上述のように測定した腐食領域の面積に基づいて、気中環境の腐食性の厳しさを判定することができる。
【００３９】
また、図１２の測定ステップＳ３における金属基板２の腐食領域の面積の測定では、暴露開始時の変色領域６の面積と曝露後の変色領域６の面積とを比較すればよい。曝露開始時に、既に、金属膜１による防食効果が届かない範囲、すなわち変色領域６があってもよい。例えば、曝露開始時に、金属基板２の下面において、中央部分が変色領域６となった状態であってもよい。この場合、図１４の判定ステップＳ４において、曝露時間が１か月経過した後の金属基板２の変色領域６の面積と暴露開始時の変色領域６の面積との差分を判定の指標として用いる。
【００４０】
実施の形態２．
図１３は、この発明を実施するための実施の形態２における気中腐食環境測定装置の機能ブロック図である。
図１３において、本実施の形態に係る気中腐食環境測定装置１０１は、実施の形態１に係る気中腐食環境測定装置１００と以下に述べる点で異なる。
【００４１】
気中腐食環境測定装置１０１は、実施の形態１における気中腐食環境測定装置１００と、気中腐食環境測定装置１００の金属基板２の表面の腐食領域を測定する測定部７と、測定部７で測定された腐食領域の面積に基づいて気中環境の腐食性の厳しさを判定する判定部８とを備えている。
【００４２】
測定部７は、カメラ等の撮像器７１と、撮像器で撮影された金属基板２の下面の画像に基づいて金属基板２の腐食領域の面積を演算して判定部８に出力する画像処理部７２とを有する。
判定部８は、腐食領域の面積に対応する腐食性の厳しさを予め定めた対応表を用いて、画像処理部７２から入力された腐食領域の面積に基づいて、腐食性の厳しさを判定する。腐食性の厳しさを予め定めた対応表は、実施の形態１に述べたとおり、腐食領域の面積に対応させて腐食性の厳しさが分類されている。
【００４３】
図１４は、本実施の形態における気中腐食環境測定装置のハードウエア構成図である。図１４において、気中腐食環境測定装置１００は、プロセッサ９および記憶装置１０を備えている。記憶装置１０は、図示していないが、ランダムアクセスメモリ等の揮発性記憶装置と、フラッシュメモリ等の不揮発性の補助記憶装置とを具備する。また、記憶装置１０は、図示していないが、不揮発性の補助記憶装置の代わりにハードディスク等の補助記憶装置とを具備してもよい。
【００４４】
プロセッサ９は、記憶装置１０から入力されたプログラムを実行する。記憶装置１０が補助記憶装置と揮発性記憶装置とを具備するため、プロセッサ９に、補助記憶装置から揮発性記憶装置を介してプログラムが入力される。また、プロセッサ９は、演算結果等のデータを記憶装置１０の揮発性記憶装置に出力してもよいし、揮発性記憶装置を介して補助記憶装置に前記データを保存してもよい。
【００４５】
図１３の測定部の画像処理部、および判定部、並びに図１２の測定ステップＳ３および判定ステップＳ４の処理は、記憶装置１０に記憶されたプログラムを実行するプロセッサ９、または図示していないシステムＬＳＩ等の処理回路により実現される。また、複数のプロセッサ９および複数の記憶装置１０が連携して上記機能を実行してもよい。また、複数のプロセッサ９および複数の記憶装置１０が連携して上記機能を実行してもよいし、複数の処理回路が連携して上記機能を実行してもよい。また、複数のプロセッサ９および複数の記憶装置１０と、複数の処理回路との組み合わせにより連携して上記機能を実行してもよい。 
【００４６】
上述のように構成された気中腐食環境測定装置１０１は、測定部７と判定部８とを備えるため、測定ステップＳ３と判定ステップＳ４とがプロセッサ９および記憶装置１０によって自動化される。このため、暴露した状態で気中腐食環境測定装置１００に触れることなく、気中腐食環境測定装置１００の腐食領域の面積を測定し判定することができる。
【００４７】
また、上述のように構成された気中腐食環境測定装置１０１によっても、実施の形態１と同様に、気中の腐食性物質の量を気中腐食環境測定装置で制御する拡散制御が不要となる。このため、気中環境の腐食性の厳しさの範囲に応じて筺体等の測定装置を変更する必要がない気中腐食環境測定装置１０１を得ることができる。
【００４８】
実施の形態３．
図１５は、この発明を実施するための実施の形態３における気中腐食環境測定装置の第１側面図である。図１６は、本実施の形態における気中腐食環境測定装置の下面図である。
図１５および図１６において、本実施の形態に係る気中腐食環境測定装置１０２は、実施の形態１に係る気中腐食環境測定装置１００と以下に述べる点で異なる。
【００４９】
図１５および図１６において、主面３に対する垂直方向の金属膜１ａにおける膜厚が単調に変化する方向に平行な金属膜１ａの断面形状は、階段状である。
【００５０】
金属膜１ａにおいて、縦方向の寸法が８ｍｍ、横方向の寸法が３０ｍｍ、主面３に垂直な方向の膜厚の最大値が８μｍ、および膜厚の最小値が２μｍである。図１５および図１６における金属膜１ａでは、最下段である横方向端部（図１５の左端部）から１段目の膜厚が２μｍ、その隣の横方向端部から２段目の膜厚が４μｍ、その隣の横方向端部から３段目の膜厚が６μｍ、その隣の最上段となる横方向端部から４段目の膜厚が８μｍである。すなわち、金属膜１ａの膜厚は、横方向に単調かつ階段状に変化している。金属膜１ａの膜厚は、横方向において単調かつ連続的に変化している。すなわち、主面３に対する垂直方向の金属膜１ａにおける膜厚は、主面３に平行な１つ以上の方向において単調に変化している。
【００５１】
金属膜１ａの膜厚は、実施の形態１と同様に、縦方向においては一定である。
したがって、実施の形態１と同様に、金属膜１ａの腐食が進み、膜厚が減肉した場合でも、縦方向を含み主面３に垂直な面で切断された金属膜１ａの断面において、金属基板２の下面は、金属膜１ａによる防食効果が届く１０ｍｍ以内の範囲にある。このため、前記断面における金属基板２の下面、すなわち金属基板２の下面において金属膜１ａと対向する範囲には、腐食領域が発生しない。
【００５２】
一方、金属膜１ａが腐食して膜厚が減少した場合、金属基板２の下面において、金属膜１ａによる防食効果が届く１０ｍｍの範囲を超える領域が横方向に拡大する。このため、金属基板２の下面において、横方向に腐食領域が拡大する。
【００５３】
次に、本実施の形態に係る気中腐食環境測定装置１０２を用いた気中腐食環境測定方法を説明する。
図１７は、本実施の形態における気中腐食環境測定装置において、図１５の状態から腐食が進んだ状態の第１側面に平行な金属膜の断面図である。図１８は、本実施の形態における気中腐食環境測定装置において、図１６の状態から腐食が進んだ状態の下面図である。図１９は、本実施の形態における気中腐食環境測定装置において、図１７の状態からさらに腐食が進んだ状態の第１側面に平行な金属膜の断面図である。図２０は、本実施の形態における気中腐食環境測定装置において、図１８の状態からさらに腐食が進んだ状態の下面図である。
図１７から図２０において、本実施の形態に係る気中腐食環境測定装置１０２は、実施の形態１に係る気中腐食環境測定装置１００と以下に述べる点で異なる。
【００５４】
図１２の暴露ステップＳ２において、気中腐食環境測定装置１０２を気中環境に設置して曝露した直後には、実施の形態１と同様に、金属膜１ａによる防食効果が、金属基板２全体に届いている。このため、金属膜１ａのみの腐食反応が促進され、金属基板２の腐食反応は抑制される。したがって、図１６のように、金属基板２の表面に変色が起こらず、金属基板２の下面は腐食領域がない未変色領域５のみとなる。
【００５５】
曝露時間が経過していくと、金属膜１ａの表面が腐食生成物４に変化していき、金属膜１ａの膜厚が最も小さい横方向端部（図１５の左端部）から１段目の部分が、最初に全て腐食生成物となる。このため、金属基板２において、金属膜１ａによる防食効果が届かず金属基板２が腐食する腐食領域が金属基板２の表面に発生する。したがって、金属膜１ａによる防食効果が届かない範囲が変色し、図１８のように、金属基板２の下面は、未変色領域５と腐食領域である変色領域６とに分かれる。すなわち、金属基板２は、金属膜１ａにおける膜厚が単調に変化する方向に主面３と連なる金属基板２の表面に、金属膜１ａの腐食に応じて金属基板２が腐食する変色領域６である腐食領域を有する。
【００５６】
さらに曝露時間が経過すると、階段状の金属膜１ａの横方向端部から２段目の部分、２段目の部分から３段目の部分の順に腐食が進んで腐食生成物となる。金属基板２の下面において、金属膜１ａによる防食効果が届かない領域、すなわち金属基板２の表面が腐食する腐食領域である変色領域６が、図２０のように横方向すなわち膜厚が単調増加する方向に拡大していく。したがって、金属膜１ａの階段状の横方向端部から何段目の部分まで腐食が進んだかによって、変色領域６である腐食領域の面積が段階的に変わる。
【００５７】
このため、本実施の形態に係る気中腐食環境測定装置１０２では、予め定められた時間が経過してから、図１２の測定ステップＳ３に進む。測定ステップＳ３では、金属基板２において、曝露時間に対応する変色領域６である腐食領域の面積を測定する。
なお、予め定められた時間は、金属膜１ａの横方向端部からの各段における膜厚および横方向長さと、気中環境の腐食性とに応じて設定すればよい。
【００５８】
そして、図１２の判定ステップＳ４において、予め定められた時間が経過して後の測定した腐食領域の面積に基づいて、気中環境の腐食性の厳しさを判定する。
【００５９】
大気環境の腐食性の厳しさとして、実施の形態１と同様に、本実施の形態にかかる気中腐食環境測定装置１０２の変色領域６である腐食領域の面積との対応表を予め作成しておく。例えば、曝露時間が１か月経過した時、変色領域６は、横方向端部から１５ｍｍの部分までの範囲となった。この腐食領域の面積である縦方向８ｍｍ×横方向１５ｍｍ＝１２０ｍｍ２と予め作成した対応表とに基づいて、測定した気中環境の腐食性の厳しさを、「腐食による被害が起こる確率が高い」と判定した。
【００６０】
上述のように構成された気中腐食環境測定装置１０２および気中腐食環境測定方法によっても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。また、変色領域６である腐食領域の面積を段階的に変化させることができるため、腐食領域の変化の判定が容易となる。例えば、予め定められた時間における腐食領域の面積を、腐食領域の外周からの横方向距離に読み換えて判定することができる。
【００６１】
実施の形態４．
図２１は、この発明を実施するための実施の形態４における気中腐食環境測定装置の第１側面図である。図２２は、本実施の形態における気中腐食環境測定装置の上面図である。図２３は、本実施の形態における気中腐食環境測定装置の下面図である。
ここで、図２１の第１側面図は、主面３に対する垂直方向の金属膜１ｂにおける膜厚が単調に変化する方向に平行かつ主面３に垂直となる金属基板２ａの一方の面を第１側面とした場合に、第１側面に垂直方向（縦方向）かつ第１側面から金属基板２の第１側面と反対側の面に向かう方向に見た図である。図２２の上面図は、主面３に垂直方向かつ金属膜１ｂから主面３に向かう方向に見た図である。図２３の下面図は、主面３に平行かつ金属基板２において主面３と反対側の面を下面とした場合に、下面に垂直方向かつ下面から主面３に向かう方向に見た図である。
図２１から図２３において、本実施の形態に係る気中腐食環境測定装置１０３は、実施の形態１に係る気中腐食環境測定装置１００と以下に述べる点で異なる。
【００６２】
図２１から図２３において、気中腐食環境測定装置１０３の金属膜１ｂの形状は、四角錐状である。金属膜１ｂの四角形の底面は、金属基板２の主面３に接している。金属膜１ｂの底面は、一辺の寸法が１６ｍｍの正方形である。金属膜１ｂの主面３に垂直な高さは、１０μｍである。金属膜１ｂの膜厚は、図２２に示す主面３に平行な縦方向（第２側面に平行な方向）および横方向（第１側面に平行な方向）において単調かつ連続的に変化している。すなわち、主面３に対する垂直方向の金属膜１ｂにおける膜厚は、主面３に平行な１つ以上の方向において単調に変化している。そして、主面３に平行な１つ以上の方向に平行な金属膜１ｂの断面形状は、錐状である。
また、金属基板２ａにおいて、縦方向および横方向の寸法が１６ｍｍ、並びに主面３に垂直な方向の厚さが２ｍｍである。
【００６３】
金属膜１ｂの金属材料は、アルミニウムを主成分としている。金属基板２の金属材料は、鉄を主成分としている。
【００６４】
次に、本実施の形態に係る気中腐食環境測定装置１０３を用いた気中腐食環境測定方法を説明する。
図２４は、本実施の形態における気中腐食環境測定装置において、図２１の状態から腐食が進んだ状態の金属膜の四角推の頂点を通り第１側面に平行な断面図である。図２５は、本実施の形態における気中腐食環境測定装置において、図２２の状態から腐食が進んだ状態の金属膜を上面から主面に投影した図である。図２６は、本実施の形態における気中腐食環境測定装置において、図２３の状態からさらに腐食が進んだ状態の下面図である。図２７は、本実施の形態における気中腐食環境測定装置において、図２４の状態から腐食が進んだ状態の金属膜の四角推の頂点を通り第１側面に平行な断面図である。図２８は、本実施の形態における気中腐食環境測定装置において、図２５の状態から腐食が進んだ状態の金属膜を上面から主面に投影した図である。図２９は、本実施の形態における気中腐食環境測定装置において、図２６の状態からさらに腐食が進んだ状態の下面図である。
図２４から図２９において、本実施の形態に係る気中腐食環境測定装置１０３は、実施の形態１に係る気中腐食環境測定装置１００と以下に述べる点で異なる。
【００６５】
図１２の暴露ステップＳ２において、気中腐食環境測定装置１０３を気中環境に設置して曝露した直後には、実施の形態１と同様に、金属膜１ｂによる防食効果が、金属基板２ａ全体に届いている。このため、金属膜１ｂのみの腐食反応が促進され、金属基板２ａの腐食反応は抑制される。したがって、図２３のように、金属基板２ａの表面に変色が起こらず、金属基板２ａの下面は腐食領域がない未変色領域５のみとなる。
【００６６】
一方、曝露時間が経過していくと、金属膜１ｂにおける膜厚が単調に変化する方向を含み主面３に垂直な面で切断された金属膜１ｂの断面（例えば、図２１の第１側面と平行な断面）において、金属膜１ｂと金属基板２とが接する界面において金属膜１ｂの外周境界から金属基板２の下面の横方向中央までの、主面３と横方向に連なる金属基板２の表面に沿う距離は、１０ｍｍ（＝第２側面（第１側面および主面３に垂直な側面）における膜厚方向の距離２ｍｍ＋下面の横方向外周から横方向中央までの距離８ｍｍ）となる。したがって、金属膜１ｂが腐食して膜厚が減少した場合、金属基板２の下面において、金属膜１ｂによる防食効果が届く１０ｍｍの範囲を超える領域が、下面中央から縦方向および横方向（いずれの方向とも膜厚が単調減少する方向）に拡大する。このため、金属基板２の縦方向および横方向に腐食領域が拡大する。
【００６７】
よって、曝露時間が経過していくと、金属膜１ｂの表面が腐食生成物４に変化していき、曝露直後に比べて金属膜１ｂの膜厚が減少（減肉）していく。このため、金属基板２ａにおいて、金属膜１ｂによる防食効果が届かず金属基板２ａが腐食する腐食領域が、金属基板２ａの表面に発生する。したがって、金属膜１ｂによる防食効果が届かない範囲が変色し、図２６のように、金属基板２ａの下面は、未変色領域５と腐食領域である変色領域６とに分かれる。すなわち、金属基板２ａは、金属膜１ｂにおける膜厚が単調に変化する方向に主面３と連なる金属基板２ａの表面に、金属膜１ｂの腐食に応じて金属基板２ａが腐食する変色領域６である腐食領域を有する。
【００６８】
さらに曝露時間が経過すると、金属膜１ｂの膜厚の減肉量が増加し、金属基板２ａの下面において、金属膜１ｂによる防食効果が届かない腐食領域が増大する。したがって、図２６および図２９のように、金属基板２ａの下面において、腐食領域は、金属膜１ｂの外周境界３４、３５、３６、３７の移動に応じて、膜厚が単調減少する方向に拡大する。そして、腐食領域である変色領域６の面積が増大する。
【００６９】
そして、本実施の形態に係る気中腐食環境測定装置１０３では、図１２の測定ステップＳ３において、曝露時間に対応する変色領域６である腐食領域の面積を測定する。
【００７０】
まず、測定ステップＳ３において、金属基板２ａの下面の中心から変色領域６と未変色領域５との境界である腐食領域の外周境界３８の４つの頂点までの距離、すなわち変色距離をそれぞれ測定する。
そして、曝露時間、および測定した変色距離に基づいて、４つの腐食速度が算出される。そして、算出された腐食速度から、変色領域６の面積が算出される。算出した腐食速度として、４つの各値、４つの各値の平均値、および４つの各値の中央値のいずれかを利用することができる。
このようにして、金属基板２ａにおいて、曝露時間に対応する変色領域６の４つの変色距離から、腐食速度および変色領域６である腐食領域の面積を算出できる。
【００７１】
そして、図１２の判定ステップＳ４において、予め定められた時間が経過してから測定した腐食領域の面積に基づいて、気中環境の腐食性の厳しさを判定する。
【００７２】
大気環境等の気中環境の腐食性の厳しさとして、実施の形態１と同様に、本実施の形態にかかる気中腐食環境測定装置１０３の変色領域６である腐食領域の面積との対応表を予め作成しておく。例えば、曝露時間が１か月経過した時、４つのそれぞれの変色距離が、３ｍｍ、３．５ｍｍ、４ｍｍ、３．５ｍｍとなった。これらの平均をとって、変色距離を３．５ｍｍと計算した。この値から算出した腐食領域の面積に基づいて、測定した大気環境等の気中環境の腐食性の厳しさを、「腐食による被害が起こる確率が高い」と評価した。
【００７３】
上述のように構成された気中腐食環境測定装置１０３および気中腐食環境測定方法によっても、実施の形態１と同様の効果を奏する。
また、４つの腐食速度を算出することで、測定数が増加し、測定の信頼度を向上させることができる。
【００７４】
実施の形態５．
図３０は、この発明を実施するための実施の形態５における気中腐食環境測定装置の側面図である。図３１は、本実施の形態における気中腐食環境測定装置の上面図である。図３２は、本実施の形態における気中腐食環境測定装置の下面図である。
ここで、図３０の側面図は、主面３に対する垂直方向の金属膜１ｃにおける膜厚が単調に変化する方向に平行かつ主面３に垂直となる面で切断した場合に、断面に垂直方向（主面３の径方向）に見た図である。図３１の上面図は、主面３に垂直方向かつ金属膜１ｃから主面３に向かう方向に見た図である。図３２の下面図は、主面３に平行かつ金属基板２ｂにおいて主面３と反対側の面を下面とした場合に、下面に垂直方向かつ下面から主面３に向かう方向に見た図である。
図３０から図３２において、本実施の形態に係る気中腐食環境測定装置１０４は、実施の形態１に係る気中腐食環境測定装置１００と以下に述べる点で異なる。
【００７５】
図３０から図３２において、気中腐食環境測定装置１０４の金属膜１ｃの形状は、円錐状である。金属膜１ｃの円形の底面は、金属基板２ｂの主面３に接している。金属膜１ｃの底面は、直径が１６ｍｍの円形である。金属膜１ｃの主面３に垂直な高さは、１０μｍである。金属膜１ｃの膜厚は、図３０に示す主面３に平行な径方向において単調かつ連続的に変化している。すなわち、主面３に対する垂直方向の金属膜１ｃにおける膜厚は、主面３に平行な１つ以上の方向において単調に変化している。そして、主面３に平行な１つ以上の方向に平行な金属膜１ｃの断面形状は、錐状である。
また、金属基板２ｂの形状は円柱であり、円形の主面３における直径が１６ｍｍ、並びに主面３に垂直な方向の厚さが２ｍｍである。
【００７６】
金属膜１ｃの金属材料は、アルミニウムを主成分としている。金属基板２ｂの金属材料は、鉄を主成分としている。
【００７７】
次に、本実施の形態に係る気中腐食環境測定装置１０４を用いた気中腐食環境測定方法を説明する。
図３３は、本実施の形態における気中腐食環境測定装置の第１変形例の上面図である。図３４は、本実施の形態における気中腐食環境測定装置の第２変形例の上面図である。図３５は、本実施の形態における気中腐食環境測定装置の第３変形例の上面図である。図３６は、本実施の形態における気中腐食環境測定装置の第４変形例の上面図である。
図３３から図３６において、本実施の形態に係る気中腐食環境測定装置１０４は、実施の形態４に係る気中腐食環境測定装置１０３と以下に述べる点で異なる。
【００７８】
図１２の暴露ステップＳ２において、気中腐食環境測定装置１０４を気中環境に設置して曝露した直後には、実施の形態１と同様に、金属膜１ｃによる防食効果が、金属基板２ｂ全体に届いている。このため、金属膜１ｃのみの腐食反応が促進され、金属基板２ｂの腐食反応は抑制される。したがって、図３２のように、金属基板２ｂの表面に変色が起こらず、金属基板２ｂの下面は腐食領域がない未変色領域５のみとなる。
【００７９】
一方、曝露時間が経過していくと、金属膜１ｃにおける膜厚が単調に変化する方向を含み主面３に垂直な面で切断された金属膜１ｃの断面（例えば、図３０の側面と平行な断面）において、金属膜１ｃと金属基板２ｂとが接する界面において金属膜１ｃの外周境界から金属基板２ｂの下面中心までの、主面３と径方向に連なる金属基板２ｂの表面に沿う距離は、１０ｍｍ（＝側面における膜厚方向の距離２ｍｍ＋下面外周から下面中心までの距離８ｍｍ）となる。したがって、金属膜１ｃが腐食して膜厚が減少した場合、金属基板２ｂの下面において、金属膜１ｃによる防食効果が届く１０ｍｍの範囲を超える領域が、下面中心から径方向外側（膜厚が単調減少する方向）に拡大する。このため、金属基板２ｂの径方向に腐食領域が拡大する。
【００８０】
よって、曝露時間が経過していくと、金属膜１ｃの表面が腐食生成物４に変化していき、曝露直後に比べて金属膜１ｃの膜厚が減少（減肉）していく。このため、金属基板２ｂにおいて、金属膜１ｃによる防食効果が届かず金属基板２ｂが腐食する腐食領域が、金属基板２ｂの表面に発生する。したがって、金属膜１ｃによる防食効果が届かない範囲が変色し、図２６と同様に、金属基板２ｂの下面は、未変色領域５と腐食領域である変色領域６とに分かれる。すなわち、金属基板２ｂは、金属膜１ｃにおける膜厚が単調に変化する方向に主面３と連なる金属基板２ｂの表面に、金属膜１ｃの腐食に応じて金属基板２ｂが腐食する変色領域６である腐食領域を有する。
【００８１】
さらに曝露時間が経過すると、金属膜１ｃの膜厚の減肉量が増加し、金属基板２ｂの下面において、金属膜１ｃによる防食効果が届かない腐食領域が増大する。したがって、金属基板２ｂの下面において、腐食領域は、実施の形態４と同様に、金属膜１ｃの外周境界の移動に応じて、下面中心から同心円状に広がり、膜厚が単調減少する方向に拡大する。そして、腐食領域である変色領域６の面積が増大する。
【００８２】
このため、本実施の形態に係る気中腐食環境測定装置１０４では、図１２の測定ステップＳ３において、曝露時間に対応する変色領域６である腐食領域の面積を測定する。
【００８３】
まず、測定ステップＳ３において、金属基板２ｂの下面中心から変色領域６と未変色領域５との境界までの距離、すなわち変色距離を測定する。
そして、曝露時間、および測定した変色距離に基づいて、腐食速度が算出される。そして、算出された腐食速度から、変色領域６の面積が算出される。
【００８４】
なお、変色距離は、円形状の変色領域６の外周の複数点を測定することによって算出してもよい。算出された腐食速度は、複数点の各値、各値の平均値、および各値の中央値のいずれかを利用することができる。
このようにして、金属基板２ｂにおいて、曝露時間に対応する変色領域６の変色距離から、腐食速度および変色領域６である腐食領域の面積を算出できる。
【００８５】
そして、図１２の判定ステップＳ４において、予め定められた時間が経過してから測定した腐食領域の面積に基づいて、気中環境の腐食性の厳しさを判定する。
【００８６】
大気環境等の気中環境の腐食性の厳しさとして、実施の形態１と同様に、本実施の形態にかかる気中腐食環境測定装置１０４の変色領域６である腐食領域の面積との対応表を予め作成しておく。例えば、曝露時間が１か月経過した時、５点のそれぞれの変色距離が、６ｍｍ、６ｍｍ、５．５ｍｍ、６．５ｍｍ、６ｍｍとなった。これらの平均をとって、変色距離を６ｍｍと計算した。この値から算出した腐食領域の面積に基づいて、測定した大気環境等の気中環境の腐食性の厳しさを、「腐食による被害が起こる確率が高い」と評価した。
【００８７】
上述のように構成された気中腐食環境測定装置１０４および気中腐食環境測定方法によっても、実施の形態１と同様の効果を奏する。
また、金属基板２ｂの腐食領域である変色領域６の形状は、円状である。このため、変色距離の測定点は無数に存在し、測定点の数を自由に決めることができる。
【００８８】
なお、金属膜１ｃは、円錐に限らず、図３３から図３６のような多角錐でもよい。
図３３は、本実施の形態における気中腐食環境測定装置の第１変形例の上面図である。図３４は、本実施の形態における気中腐食環境測定装置の第２変形例の上面図である。図３５は、本実施の形態における気中腐食環境測定装置の第３変形例の上面図である。図３６は、本実施の形態における気中腐食環境測定装置の第４変形例の上面図である。
図３３の金属膜１ｄは、主面３に接する底面の形状が正三角形となる三角錐である。図３３の金属基板は、図示されていないが、主面３の形状が正三角形となる三角柱となっている。
図３４の金属膜１ｅは、主面３に接する底面の形状が正六角形である六角錐である。図３４の金属基板は、図示されていないが、主面３の形状が正六角形となる六角柱となっている。
図３５の金属膜１ｆは、主面３に接する底面の形状が正七角形である七角錐である。図３５の金属基板は、図示されていないが、主面３の形状が正七角形となる七角柱となっている。
図３６の金属膜１ｇは、主面３に接する底面の形状が正十二角形である十二角錐である。図３６の金属基板は、図示されていないが、主面３の形状が正十二角形となる十二角柱となっている。
気中腐食環境測定装置の第１変形例１０５、第２変形例１０６、第３変形例１０７、第４変形例１０８において、金属膜１ｄから１ｇが多角錐の場合でも、その下面の頂点の数だけ測定点ができる。このため、測定の信頼度が向上する。
【００８９】
なお、上述した実施の形態１から５において、金属膜１から１ｇと金属基板２から２ｂは、上記の形状、寸法、および材料等に限定されない。例えば、金属膜１から１ｇの膜厚は、単調に変化してもよい。具体的には、金属膜１から１ｇの形状が実施の形態３に示した階段状の場合、階段の数は４段に限らず、２段以上であればよい。
【００９０】
金属膜１、１ｂから１ｇの膜厚の形状は、実施の形態１、２、４、および５のように、滑らかに連続的に変化する形状であってもよい。また、金属膜１ａの膜厚の形状は、実施の形態３のように、階段状、すなわち非連続的に変化する形状であってもよい。
【００９１】
また、金属膜１から１ｇの膜厚が単調に変化する方向は、１方向だけに限らず、複数方向であってもよい。例えば、実施の形態１から３のように、膜厚が単調に変化する方向は、１方向でもよい。また、実施の形態４のように、膜厚が単調に変化する方向は、４方向でもよい。実施の形態５のように、膜厚が変化する方向は、無数に任意に定められる方向に単調に変化してもよい。
【００９２】
図１２の測定ステップＳ３において、金属基板２から２ｂにおける変色領域６の面積および長さのいずれかが測定されてもよい。例えば、実施の形態１から３のように、変色領域６の面積が測定されてもよい。実施の形態４および５のように、変色領域６が拡大した距離、すなわち、変色距離が測定されてもよい。
【００９３】
また、変色領域６が拡大する方向は、金属基板２から２ｂの主面３に接する金属膜１から１ｇの形状および膜厚が単調に変化する方向によって定められる。
また、変色領域６が拡大するときの拡大の始点および拡大の終点は、金属膜１から１ｇの寸法、および金属基板２から２ｂの寸法によって定められる。実施の形態１から３のように、金属基板２から２ｂの端部が始点になる場合と、実施の形態４および５のように、金属基板２から２ｂの下面中心が始点となる場合がある。
【００９４】
これらの、金属膜１から１ｇおよび金属基板２から２ｂの材料、形状および厚みと、変色領域６の面積の変化する方向との組合せは、それぞれ、実施の形態１から５に示した組合せに限らず、任意の組合せが可能である。
【符号の説明】
【００９５】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇ  金属膜、  ２、２ａ、２ｂ  金属基板、  ３  主面、  ４  腐食生成物、  ５  未変色領域、  ６  変色領域、  ７  測定部、  ８  判定部、  ９  プロセッサ、  １０  記憶装置、  ３１、３２、３４、３５、３６、３７  金属膜の外周境界、  ３３、３８  腐食領域の外周境界、  ７１  撮像器、  ７２  画像処理部、  １００、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８  気中腐食環境測定装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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