(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製基材に表面処理膜が設けられてなる被覆金属材に形成された上記表面処理膜の膨れの大きさを計測する方法であって、
上記膨れに接触する含水材料と該含水材料に接触する電極とを配置するとともに、該電極及び上記金属製基材間を外部回路で電気的に接続するステップと、
上記外部回路によって、上記電極及び上記金属製基材をそれぞれカソード及びアノードとして、両者間に定電圧を印加し、両者間に流れる電流値を計測するステップと、
計測した上記電流値と、予め試験的に求めておいた電流値と上記膨れの大きさとの相関関係と、に基づいて、上記膨れの大きさを算出するステップと、を備えた
ことを特徴とする計測方法。
【請求項２】
請求項１において、
上記定電圧は、水の電気分解により水素が発生する理論電圧未満である
ことを特徴とする計測方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
上記定電圧は、１．２３Ｖ未満である
ことを特徴とする計測方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つにおいて、
上記膨れの大きさは、上記膨れの面積であり、
上記膨れの面積は、０．１ｍｍ２以上２００ｍｍ２以下である
ことを特徴とする計測方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つにおいて、
上記表面処理膜は、樹脂塗膜である
ことを特徴とする計測方法。
【請求項６】
金属製基材に表面処理膜が設けられてなる被覆金属材に形成された上記表面処理膜の膨れの大きさを計測する装置であって、
上記膨れに接触するように配置された含水材料に接触する電極と、
上記電極及び上記金属製基材間を電気的に接続する外部回路と、
上記外部回路上に設けられ、上記電極及び上記金属製基材をそれぞれカソード及びアノードとして両者間に定電圧を印加する通電手段と、
上記電極及び上記金属製基材間に流れる電流値を検出する電流検出手段と、
検出した上記電流値と、予め試験的に求めておいた電流値と上記膨れの大きさとの相関関係と、に基づいて、上記膨れの大きさを算出する算出手段と、を備えた
ことを特徴とする計測装置。
【請求項７】
請求項６において、
上記定電圧は、水の電気分解により水素が発生する理論電圧未満である
ことを特徴とする計測装置。
【請求項８】
請求項６又は請求項７において、
上記定電圧は、１．２３Ｖ未満である
ことを特徴とする計測装置。
【請求項９】
金属製基材に表面処理膜が設けられてなる被覆金属材の耐食性試験方法であって、
上記表面処理膜を貫通して上記金属製基材に達する１箇所又は複数箇所の傷を備えた上記被覆金属材を準備する準備ステップと、
上記１箇所の傷又は上記複数箇所のうちの２箇所の傷の各々に接触する含水材料と該含水材料に接触する１つ又は２つの電極とを配置するとともに、上記電極及び上記金属製基材間、又は、上記２つの電極間を、外部回路で電気的に接続するステップと、
上記傷の大きさを計測するステップと、
上記外部回路によって、上記電極及び上記金属製基材、又は、上記２つの電極の一方及び他方を、それぞれアノード及びカソードとして両者間に通電することにより、上記傷の周りで上記表面処理膜の膨れを発生させるステップと、
上記表面処理膜の膨れの大きさを、請求項１〜５のいずれか１つに記載の計測方法を用いて計測するステップと、
上記傷の大きさと、上記膨れの大きさと、に基づいて、上記被覆金属材の腐食の進行度合いを算出するステップと、を備えた
ことを特徴とする被覆金属材の耐食性試験方法。
【請求項１０】
請求項９において、
上記傷の大きさと、予め試験的に求めておいた傷の大きさと上記被覆金属材の腐食の進行度合いとの相関関係と、に基づいて、算出した上記被覆金属材の腐食の進行度合いを補正するステップをさらに備えた
ことを特徴とする被覆金属材の耐食性試験方法。
【請求項１１】
請求項９又は請求項１０において、
上記腐食の進行度合いは、上記表面処理膜の膨れの大きさの増加速度である
ことを特徴とする被覆金属材の耐食性試験方法。
【請求項１２】
請求項９〜１１のいずれか１つにおいて、
上記傷は、人工的に形成された人工傷である
ことを特徴とする計測方法。
【請求項１３】
請求項１２において、
上記人工傷の形状は、平面視で点状である
ことを特徴とする計測方法。
【請求項１４】
金属製基材に表面処理膜が設けられてなる被覆金属材の耐食性試験装置であって、
上記表面処理膜を貫通して上記金属製基材に達する１箇所の傷又は複数箇所のうちの２箇所の傷の各々に接触するように配置された含水材料に接触する１つ又は２つの電極と、
上記電極及び上記金属製基材間、又は、上記２つの電極間を電気的に接続する外部回路と、
上記傷の大きさを計測する追加の計測装置と、
上記外部回路上に設けられ、上記傷の周りで上記表面処理膜の膨れが発生するように、上記電極及び上記金属製基材、又は、上記２つの電極の一方及び他方を、それぞれアノード及びカソードとして、両者間に通電する通電手段と、
上記表面処理膜の膨れの大きさを計測する、請求項６〜８のいずれか１つに記載の計測装置と、
上記傷の大きさと、上記膨れの大きさと、に基づいて、上記被覆金属材の腐食の進行度合いを算出する算出手段と、を備えた
ことを特徴とする被覆金属材の耐食性試験装置。
【請求項１５】
請求項１４において、
上記傷の大きさと、予め試験的に求めておいた傷の大きさと上記被覆金属材の腐食の進行度合いとの相関関係と、に基づいて、上記算出手段により算出された上記被覆金属材の腐食の進行度合いを補正する補正手段をさらに備えた
ことを特徴とする被覆金属材の耐食性試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、被覆金属材に形成された表面処理膜の膨れの大きさの計測方法及び計測装置、並びに、被覆金属材の耐食性試験方法及び耐食性試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、塗膜性能を評価する手法として複合サイクル試験、塩水噴霧試験等の腐食促進試験が行われている。
【０００３】
しかし、かかる腐食促進試験においては、評価に数ヶ月を要するため、例えば塗装鋼板の構成材料や焼付条件の異なる塗膜の膜質を簡便に評価し、塗装条件の最適化等を迅速に行うことが困難である。従って、材料開発、塗装工場の工程管理、車両防錆に係る品質管理の場において、塗装鋼板の耐食性を迅速且つ簡便に評価する定量評価法の確立が望まれている。
【０００４】
これに対して、特許文献１には、塗装金属に溶液を介して対極で直流電圧又は直流電流を連続的にあるいは間欠的に印加し、塗装金属の陽分極による塗装金属の塗膜欠陥部からの塗膜剥離幅により塗装金属の優劣を判断する塗装金属の耐食性評価方法が記載されている。
【０００５】
また、本願発明者らにおいても、被覆金属材の腐食は金属製基材の表面処理膜の傷に起因して進行することが多いことに着目し、そのような腐食を模擬した電気化学的耐食性試験方法について既に出願を行っている（特許文献２、特願２０１９−５３４５００等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５９−４８６４９号公報
【特許文献２】特開２０１９−０３２１７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の方法は、被覆金属材に形成された表面処理膜の膨れの大きさを評価することにより、被覆金属材の耐食性を試験する方法であるが、膨れの大きさを目視により計測すると、誤差が大きくなり、耐食性試験の信頼性が低下するおそれがあった。
【０００８】
そこで、本開示は、信頼性が高く、簡便で汎用性に優れた表面処理膜の膨れの大きさの計測方法及び計測装置、並びに、被覆金属材の耐食性試験方法及び耐食性試験装置をもたらすことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、ここに開示する計測方法は、金属製基材に表面処理膜が設けられてなる被覆金属材に形成された上記表面処理膜の膨れの大きさを計測する方法であって、上記膨れに接触する含水材料と該含水材料に接触する電極とを配置するとともに、該電極及び上記金属製基材間を外部回路で電気的に接続するステップと、上記外部回路によって、上記電極及び上記金属製基材をそれぞれカソード及びアノードとして、両者間に定電圧を印加し、両者間に流れる電流値を計測するステップと、計測した上記電流値と、予め試験的に求めておいた電流値と上記膨れの大きさとの相関関係と、に基づいて、上記膨れの大きさを算出するステップと、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
例えば被覆金属材の耐食性試験等を行う場合には、傷が形成されたサンプルを腐食環境にさらし、試験前の傷の大きさと、傷周りに形成された表面処理膜の膨れの大きさと、に基づいて、被覆金属材の腐食の進行度合いを評価する場合がある。この場合、試験後の表面処理膜の膨れの大きさを精度よく計測する必要があるが、膨れが形成された部分の画像等を用いて、膨れの大きさを目視により計測すると、誤差が大きくなるおそれがある。
【００１１】
本構成では、電極及び金属製基材をそれぞれカソード及びアノードとして両者間に定電圧を印加する。そうすると、膨れの部分では金属製基材が溶解するアノード反応（酸化反応）が進行する。また、電極では、含水材料中の残留酸素等が還元されてＯＨ−等が生じるカソード反応（還元反応）が進行する。本願発明者らは、このとき両者間に流れる電流値が、膨れの大きさに対して、線形的に増加することを見出した。従って、本構成によれば、電気化学的な手法により、表面処理膜の膨れの大きさを計測できるから、試験の工程を簡素化できるとともに、計測誤差を低減できる。
【００１２】
なお、本明細書において、「表面処理膜の膨れの大きさ」とは、膨れ径若しくは膨れ面積、又は、剥離径若しくは剥離面積のことをいう。「膨れ径」及び「膨れ面積」は、それぞれ、表面処理膜の膨れ部の径及び面積である。「剥離径」及び「剥離面積」は、それぞれ、耐食性試験後に、表面処理膜の膨れ部を剥がして現れた金属製基材の露出面である剥離部の径及び面積である。
【００１３】
一実施形態では、上記定電圧は、水の電気分解により水素が発生する理論電圧未満である。
【００１４】
水の電気分解により水素が発生する理論電圧以上の定電圧を印加すると、電極ではカソード反応とともに水の電気分解が進行する。水の電気分解が進行すると、水素発生によりエネルギーのロスが生じる。また、電極の大きさや形状等に起因して電極に水素の気泡が付着すること等により、電流値の安定性が低下するおそれがある。本構成によれば、水の電気分解により水素が発生する理論電圧未満の定電圧を印加するから、水素の発生を抑えることができ、膨れの大きさの計測精度を向上できる。
【００１５】
一実施形態では、上記定電圧は、１．２３Ｖ未満である。
【００１６】
水の電気分解により水素が発生する理論電圧は、１．２３Ｖ（２５℃）であることが知られている。本構成によれば、１．２３Ｖ未満の定電圧を印加することにより、水の電気分解による水素発生を抑制できる。そうして、膨れの大きさの計測精度を向上できる。
【００１７】
一実施形態では、上記膨れの大きさは、上記膨れの面積であり、上記膨れの面積は、０．１ｍｍ２以上２００ｍｍ２以下である。
【００１８】
本構成によれば、膨れの大きさとしての面積を精度よく容易に算出できる。
【００１９】
一実施形態では、上記表面処理膜は、樹脂塗膜である。
【００２０】
金属製基材に表面処理膜として樹脂塗膜が設けられた塗装金属材では、金属製基材と樹脂塗膜との間で樹脂塗膜の膨れが進展しやすく、耐食性試験の信頼性が向上する。
【００２１】
ここに開示する計測装置は、金属製基材に表面処理膜が設けられてなる被覆金属材に形成された上記表面処理膜の膨れの大きさを計測する装置であって、上記膨れに接触するように配置された含水材料に接触する電極と、上記電極及び上記金属製基材間を電気的に接続する外部回路と、上記外部回路上に設けられ、上記電極及び上記金属製基材をそれぞれカソード及びアノードとして両者間に定電圧を印加する通電手段と、上記電極及び上記金属製基材間に流れる電流値を検出する電流検出手段と、検出した上記電流値と、予め試験的に求めておいた電流値と上記膨れの大きさとの相関関係と、に基づいて、上記膨れの大きさを算出する算出手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２２】
本構成によれば、電気化学的な手法に基づく装置により、表面処理膜の膨れの大きさを計測できるから、誤差を低減できる。
【００２３】
一実施形態では、上記定電圧は、水の電気分解により水素が発生する理論電圧未満である。
【００２４】
本構成によれば、水の電気分解により水素が発生する理論電圧未満の定電圧を印加するから、膨れの大きさの計測精度を向上できる。
【００２５】
一実施形態では、上記定電圧は、１．２３Ｖ未満である。
【００２６】
本構成によれば、１．２３Ｖ未満の定電圧を印加することにより、水の電気分解による水素が発生を抑制できる。そうして、膨れの大きさの計測精度を向上できる。
【００２７】
ここに開示する被覆金属材の耐食性試験方法は、金属製基材に表面処理膜が設けられてなる被覆金属材の耐食性試験方法であって、上記表面処理膜を貫通して上記金属製基材に達する１箇所又は複数箇所の傷を備えた上記被覆金属材を準備する準備ステップと、上記１箇所の傷又は上記複数箇所のうちの２箇所の傷の各々に接触する含水材料と該含水材料に接触する１つ又は２つの電極とを配置するとともに、上記電極及び上記金属製基材間、又は、上記２つの電極間を、外部回路で電気的に接続するステップと、上記傷の大きさを計測するステップと、上記外部回路によって、上記電極及び上記金属製基材、又は、上記２つの電極の一方及び他方を、それぞれアノード及びカソードとして両者間に通電することにより、上記傷の周りで上記表面処理膜の膨れを発生させるステップと、上記表面処理膜の膨れの大きさを、上述のいずれかの計測方法を用いて計測するステップと、上記傷の大きさと、上記膨れの大きさと、に基づいて、上記被覆金属材の腐食の進行度合いを算出するステップと、を備えたことを特徴とする。
【００２８】
金属の腐食は、水と接触する金属が溶解（イオン化）して遊離電子を生ずる上述のアノード反応（酸化反応）と、その遊離電子によって水中の溶存酸素等が還元されて水酸基ＯＨ−等を生成する上述のカソード反応（還元反応）が同時に起こることで進行することが知られている。
【００２９】
本構成では、電極及び金属製基材、又は、２つの電極の一方及び他方を、それぞれアノード及びカソードとして、両者間に通電する。
【００３０】
金属製基材をカソードとした場合、傷の露出部において、カソード反応が進行する。また、２つの電極の他方をカソードとした場合、アノードとなっている電極側に含水材料を介して位置する傷の金属製基材の露出部においてカソード反応が進行する。さらに、いずれの場合も、通電条件によっては、水の電気分解も進行し、水素が発生する。
【００３１】
カソード反応が進行すると、ＯＨ−の生成により傷の周りがアルカリ性環境になる。これにより、金属製基材表面の下地処理（化成処理）がダメージを受けて表面処理膜の密着性が低下し（下地処理がされていない場合は単純に金属製基材と表面処理膜の密着性が低下し）、傷の周りで表面処理膜の膨れが発生する。また、水の電気分解やＨ＋の還元により発生した水素が表面処理膜の膨れを促進する。このようなカソード反応の進行及び表面処理膜の膨れの発生は、被覆金属材の実際の腐食を加速再現するものである。従って、通電前の傷の大きさと、傷の周りに発生した表面処理膜の膨れの大きさとを比較して、膨れの進展の程度をみることによって、被覆金属材の腐食の進行度合いを計ることができる。
【００３２】
本構成によれば、このような耐食性試験において、表面処理膜の膨れの大きさを上述の計測方法により計測するから、膨れの大きさの計測誤差を低減できる。そうして、耐食性試験の信頼性を向上できる。
【００３３】
一実施形態では、上記傷の大きさと、予め試験的に求めておいた傷の大きさと上記被覆金属材の腐食の進行度合いとの相関関係と、に基づいて、算出した上記被覆金属材の腐食の進行度合いを補正するステップをさらに備える。
【００３４】
通電前の傷の大きさにばらつきがあると、傷において進行するカソード反応及び水の電気分解反応の進行度合い、表面処理膜の膨潤による傷の閉じ具合、表面処理膜の膨れ内で発生した水素の脱泡度合い等にばらつきが生じる。そうして、表面処理膜の膨れの大きさにもばらつきが生じ、耐食性試験の信頼性が低下し得る。
【００３５】
従って、本構成では、算出した被覆金属材の腐食の進行度合いを、計測した傷の大きさと、予め試験的に求めておいた傷の大きさと上記被覆金属材の腐食の進行度合いとの相関関係と、に基づいて、補正する。これにより、通電前の傷の大きさによらず、被覆金属材の腐食の進行度合いを精度よく評価できる。そうして、耐食性試験の信頼性及び汎用性を高めることができる。
【００３６】
なお、本明細書において、「傷の大きさ」とは、平面視における傷の大きさをいい、傷の面積、径等である。例えば、傷の形状が平面視で円形の場合、傷の面積は、円の面積で与えられる。また、傷の径は、傷の最大幅で与えられる。なお、本明細書において、傷の大きさは、傷における金属製基材の露出部の大きさと同一と想定している。
【００３７】
一実施形態では、上記腐食の進行度合いは、上記表面処理膜の膨れの大きさの増加速度である。
【００３８】
表面処理膜の膨れの大きさの増加速度は、腐食が進展する速度に相当する。従って、被覆金属材の腐食の進行度合いとして、表面処理膜の膨れの大きさの増加速度を得ることにより、信頼性の高い耐食性試験が可能となる。
【００３９】
一実施形態では、上記傷は、人工的に形成された人工傷である。
【００４０】
例えば耐食性試験等を行う場合には、腐食を促進させるために、人工的に傷を形成する場合がある。本構成によれば、このような人工傷において進行した表面処理膜の膨れの大きさの計測を効果的に行うことができる。そうして、耐食性試験等の信頼性を向上できる。
【００４１】
一実施形態では、上記人工傷の形状は、平面視で点状である。
【００４２】
本構成によれば、人工傷の形状が、平面視で点状であるから、例えば上述の耐食性試験等において、人工傷が形成されたサンプルを腐食環境にさらしたときに、腐食に伴い表面処理膜を有効にドーム状に膨れさせることができる。そうすると、このような耐食性試験等における腐食の促進性を向上できる。
【００４３】
ここに開示する被覆金属材の耐食性試験装置は、金属製基材に表面処理膜が設けられてなる被覆金属材の耐食性試験装置であって、上記表面処理膜を貫通して上記金属製基材に達する１箇所の傷又は複数箇所のうちの２箇所の傷の各々に接触するように配置された含水材料に接触する１つ又は２つの電極と、上記電極及び上記金属製基材間、又は、上記２つの電極間を電気的に接続する外部回路と、上記傷の大きさを計測する追加の計測装置と、上記外部回路上に設けられ、上記傷の周りで上記表面処理膜の膨れが発生するように、上記電極及び上記金属製基材、又は、上記２つの電極の一方及び他方を、それぞれアノード及びカソードとして、両者間に通電する通電手段と、上記表面処理膜の膨れの大きさを計測する、上述のいずれかの計測装置と、上記傷の大きさと、上記膨れの大きさと、に基づいて、上記被覆金属材の腐食の進行度合いを算出する算出手段と、を備えたことを特徴とする。
【００４４】
本構成によれば、表面処理膜の膨れの大きさを上述の計測装置により計測するから、膨れの大きさの計測誤差を低減できる。
【００４５】
一実施形態では、上記傷の大きさと、予め試験的に求めておいた傷の大きさと上記被覆金属材の腐食の進行度合いとの相関関係と、に基づいて、上記算出手段により算出された上記被覆金属材の腐食の進行度合いを補正する補正手段をさらに備える。
【００４６】
本構成によれば、補正手段により算出した被覆金属材の腐食の進行度合いを補正するから、通電前の傷の大きさによらず、被覆金属材の腐食の進行度合いを精度よく評価できる。そうして、耐食性試験の信頼性及び汎用性を高めることができる。
【発明の効果】
【００４７】
以上述べたように、本開示によると、電気化学的な手法により、表面処理膜の膨れの大きさを計測できるから、試験の工程を簡素化できるとともに、計測誤差を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】実施形態１に係る耐食性試験装置の一例を示す図。
【図２】図１のＡ−Ａ線における断面図。
【図３】実施形態１に係る耐食性試験の原理を説明するための図。
【図４】実施形態１に係る耐食性試験方法を説明するためのフロー図。
【図５】洗浄ステップに関する実験結果を示す図表。
【図６】第１計測ステップに関する実験結果を示すグラフ。
【図７】第１計測ステップに関する実験結果を示すグラフ。
【図８】第１計測ステップに関する実験結果を示すグラフ。
【図９】傷の周りで電着塗膜の膨れが発生する様子を示す図。
【図１０】実験例及び参考例の耐食性試験の結果を示す図表。
【図１１】第２計測ステップに関する実験結果を示すグラフ。
【図１２】第２計測ステップに関する実験結果を示すグラフ。
【図１３】第２計測ステップに関する実験結果を示すグラフ。
【図１４】実施形態２に係る耐食性試験の原理を説明するための図。
【図１５】実施形態３に係る耐食性試験における傷の径と腐食進展速度の指数との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下、本開示を実施するための形態を図面に基づいて説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００５０】
（実施形態１）
図１、図２は、本実施形態に係る被覆金属材の耐食性試験装置の一例を示す。図３は、本実施形態に係る耐食性試験方法の原理を説明するための図である。これらの図において、１は被覆金属材、３０は電極部装置、１００は耐食性試験装置である。
【００５１】
＜被覆金属材＞
本実施形態に係る耐食性試験において試験対象となる被覆金属材としては、例えば、金属製基材に表面処理膜として樹脂塗膜が設けられた塗装金属材が挙げられる。
【００５２】
金属製基材は、例えば、家電製品、建材、自動車部品等を構成する鋼材、例えば、冷間圧延鋼板（ＳＰＣ）、合金化溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＡ）、高張力鋼板又はホットスタンプ材等であり、或いは軽合金材であってもよい。金属製基材は、表面に化成皮膜（リン酸塩皮膜（例えば、リン酸亜鉛皮膜）、クロメート皮膜等）が形成されたものであってもよい。
【００５３】
樹脂塗膜としては、具体的には例えば、エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系等のカチオン電着塗膜（下塗り塗膜）がある。
【００５４】
被覆金属材は、表面処理膜として二層以上の多層膜を備えていてもよい。具体的には例えば、表面処理膜が樹脂塗膜の場合は、電着塗膜に上塗り塗膜が重ねられた積層塗膜、電着塗膜に中塗り塗膜及び上塗り塗膜が重ねられた積層塗膜等であってもよい。
【００５５】
中塗り塗膜は、被覆金属材の仕上り性と耐チッピング性を確保するとともに、電着塗膜と上塗り塗膜との密着性を向上させる役割を有する。また、上塗り塗膜は、被覆金属材の色、仕上り性及び耐候性を確保するものである。これらの塗膜は、具体的には例えば、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、アルキド等の基体樹脂と、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリイソシアネート化合物（ブロック体も含む）等の架橋剤とからなる塗料等により形成することができる。
【００５６】
本構成によれば、例えば自動車部材の製造工程等において、塗装工程毎に製造ラインから部品を取り出し、塗膜の品質等を確認することができる。
【００５７】
以下の説明では、鋼板２の表面に化成皮膜３が形成されてなる金属製基材に、表面処理膜としての電着塗膜４（樹脂塗膜）が設けられてなる被覆金属材１を例に挙げて説明する。
【００５８】
図２、図３に示すように、被覆金属材１には、電着塗膜４及び化成皮膜３を貫通して鋼板２に達する傷５が１箇所形成されている。なお、傷５は、人工的に形成されたものであってもよいし、自然に形成されたものであってもよい。また、傷５は、相離れた複数箇所に形成されていてもよく、その場合、上記１箇所は、複数箇所のうちの１つを意味する。
【００５９】
＜含水材料＞
含水材料６は、水及び支持電解質を含有し、導電材としての機能を有する。含水材料６は、さらに粘土鉱物を含有してなる泥状物でもよい。含水材料６が粘土鉱物を含有する場合、後述する保持ステップＳ７及び通電ステップＳ９において、含水材料６中のイオン及び水が傷５周りの電着塗膜４に浸透し易くなる。
【００６０】
支持電解質は、塩であり、含水材料６に十分な導電性を付与するためのものである。支持電解質としては、具体的には例えば、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、塩化カルシウム、リン酸カルシウム、塩化カリウム、硝酸カリウム、酒石酸水素カリウム及び硫酸マグネシウムから選択される少なくとも一つの塩を採用することができる。支持電解質としては、特に好ましくは塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム及び塩化カルシウムから選択される少なくとも一つの塩を採用することができる。含水材料６における支持電解質の含有量は、好ましくは１質量％以上２０質量％以下、より好ましくは３質量％以上１５質量％以下であること、特に好ましくは５質量％以上１０質量％以下である。
【００６１】
粘土鉱物は、含水材料６を泥状にするとともに、電着塗膜４へのイオンの移動及び水の浸透を促進させ、通電ステップＳ９における腐食の進行を促すためのものである。粘土鉱物としては、例えば、層状ケイ酸塩鉱物又はゼオライトを採用することができる。層状ケイ酸塩鉱物としては、例えば、カオリナイト、モンモリロナイト、セリサイト、イライト、グローコナイト、クロライト及びタルクから選択される少なくとも一つを採用することができ、特に好ましくはカオリナイトを採用することができる。含水材料における粘土鉱物の含有量は、好ましくは１質量％以上７０質量％以下、より好ましくは１０質量％以上５０質量％以下、特に好ましくは２０質量％以上３０質量％以下である。なお、含水材料６が泥状物であることにより、電着塗膜４が水平になっていない場合でも、該電着塗膜４の表面に含水材料６を設けることができる。
【００６２】
含水材料６は、水、支持電解質及び粘土鉱物以外の添加物を含有してもよい。このような添加物としては、具体的には例えばアセトン、エタノール、トルエン、メタノール等の有機溶剤、塗膜の濡れ性を向上させるような物質等が挙げられる。これらの有機溶剤、物質等も電着塗膜４への水の浸透を促す機能を有し得る。これらの有機溶剤、物質等を、粘土鉱物に代えて含水材料６に添加してもよい。含水材料６が有機溶剤を含有する場合は、有機溶剤の含有量は、水に対して体積比で５％以上６０％以下であることが好ましい。その体積比は、１０％以上４０％以下であること、２０％以上３０％以下であることがさらに好ましい。
【００６３】
＜耐食性試験装置＞
耐食性試験装置１００は、電極部装置３００と、外部回路７（処理装置、第１計測装置、第２計測装置）と、通電手段８（処理装置、電流検出手段、第１計測装置、第２計測装置）と、制御装置９（算出手段、補正手段、温度コントローラ、処理装置、第１計測装置、第２計測装置）と、任意のラバーヒータ４１（第１温調要素）と、任意のホットプレート４３（第２温調要素）と、を備える。
【００６４】
≪電極部装置≫
電極部装置３００は、本実施形態に係る耐食性試験に用いられる装置であり、容器３０と、電極１２（処理装置、第１計測装置、第２計測装置）と、任意の温度センサ３７（温度検出手段）と、を備えている。
【００６５】
−容器−
容器３０は、被覆金属材１の電着塗膜４上に載置されている。容器３０は、容器本体３１と、任意の底部３２と、蓋部３４と、貫通孔３８と、任意の穴３６と、を備えている。
【００６６】
［容器本体及び底部］
容器本体３１及び底部３２は、例えば円筒状、多角筒状等の筒状の部材であり、熱膨張時のひずみを低減させる観点から、好ましくは円筒状の部材である。
【００６７】
底部３２は、底面３２Ａにおいて、電着塗膜４の表面に接している。容器本体３１は、底部３２における底面３２Ａと反対側に配置されている。
【００６８】
容器本体３１の内径と底部３２の内径とは同一である。容器本体３１及び底部３２の内周面により形成される空間からなる内部は、含水材料を保持する含水材料保持部１１を構成する。含水材料保持部１１は、底面３２Ａに設けられた開口部１１Ａを備えている。容器３０を被覆金属材１の電着塗膜４上に載置した状態で、開口部１１Ａにより定義される被覆金属材１の領域が測定部分４Ａとなる。
【００６９】
含水材料６は、含水材料保持部１１内に収容された状態で、電着塗膜４の表面に接触しているとともに、傷５内に侵入している。
【００７０】
底部３２は、例えばシリコーン樹脂製のシート状のシール材であり、容器３０を被覆金属材１上に載置したときに、容器本体３１と電着塗膜４との密着性を向上させるとともに、両者の隙間を埋めることができる。そうして、容器本体３１と電着塗膜４との間からの含水材料６の漏れを効果的に抑制することができる。底部３２を設けない構成も可能であるが、含水材料６の漏れを十分に抑制する観点から設けることが好ましい。
【００７１】
なお、含水材料６の漏れを効果的に抑制する観点から、後述する実験例に示すように、底部３２の厚さは１ｍｍ超であることが好ましく、底部３２の硬度は、ＪＩＳ  Ｋ６２５０で規定されたデュロメータＡ硬度で、５０以下であることが好ましい。また、底部３２の厚さの上限値は、特に限定されるものではないが、後述する磁石３３による吸着力の効果を得る観点及び底部３２の材料コスト低減の観点から、例えば１０ｍｍ以下とすればよい。底部３２の硬度の下限値は、特に限定されるものではないが、上記デュロメータＡ硬度で、底部３２として使用可能な製品の入手容易性の観点から、例えば１０以上とすればよい。
【００７２】
容器本体３１は、例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂、芳香族ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の樹脂材料製やセラミック製等、特に好ましくはアクリル樹脂、エポキシ樹脂、芳香族ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の樹脂材料製とすることができる。これにより、容器本体３１と外部との絶縁性を確保しつつ、電極部装置３００、延いては耐食性試験装置１００を軽量化及び低コスト化することができる。
【００７３】
容器本体３１は、底部３２側の大径部３０２と、大径部３０２に対し底部３２側と反対側に配置された小径部３０１とを備えている。容器本体３１の中心軸３１Ｂ周りにおいて、大径部３０２及び小径部３０１の内径は同一である。大径部３０２の外径は、小径部３０１の外径よりも大きい。大径部３０２の外周面及び小径部３０１の外周面は段差部３０３により接続されている。
【００７４】
容器本体３１及び底部３２の内径、すなわち含水材料保持部１１の径は、傷５の径よりも大きいことが望ましい。そして、容器３０は、含水材料保持部１１が傷５とほぼ同心状になるように、電着塗膜４上に載置されることが望ましい。当該構成により、傷５全体を含水材料６で覆いつつ、耐食性試験に必要十分量の含水材料６を収容することができる。なお、例えば傷５の径が０．１ｍｍ以上７ｍｍ以下の場合は、含水材料保持部１１の径は、例えば０．５ｍｍ以上４５ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍ以上３０ｍｍ以下とすることができる。本構成により、傷５全体を含水材料６で覆いつつ、耐食性試験に必要十分量の含水材料６を収容することができる。
【００７５】
大径部３０２の底部３２側には、溝部３０４が形成されている。溝部３０４は、開口部１１Ａ近傍の含水材料保持部１１周りに設けられており、当該溝部３０４内にリング型の磁石３３が収容される。これにより、容器３０を被覆金属材１の電着塗膜４上に載置したときに、容器３０は、磁石３３の吸着力により、被覆金属材１に吸着固定される。そうして、容器３０の位置ずれを効果的に抑制することができ、後述する耐食性試験の信頼性を向上させることができる。
【００７６】
磁石３３としては、例えばフェライト磁石、ネオジム磁石、サマリウムコバルト磁石等を用いることができるが、高い吸着力を得る観点から、ネオジム磁石、サマリウムコバルト磁石を用いることが望ましい。また、磁石３３の強度は、後述する実験例に示すように、３７０ｍＴ以上であることが好ましい。本構成によれば、電極部装置３００と被覆金属材１とのより高い密着性を確保できる。なお、磁石３３の強度の上限値は、特に限定されるものではないが、例えば１３００ｍＴ以下とすることができる。
【００７７】
磁石３３は、溝部３０４に収容された後、例えば、エポキシ樹脂等で封止されることが望ましい。これにより、溝部３０４からの磁石３３の抜けや、含水材料保持部１１から溝部３０４への含水材料６の漏れ等を抑制できる。また、封止により、磁石３３と含水材料６との間の絶縁性を確保することで、高い電導性を有する磁石３３の成分の含水材料６への溶け出しによる耐食性試験の信頼性の低下を抑制できる。
【００７８】
［実験例］
エポキシ樹脂製の容器本体３１（含水材料保持部１１の内径１０ｍｍ）の底面３２Ａ側に、シリコーン樹脂製の底部３２としてのシリコーンマットを配置して、平坦な机上に載置し、容器本体３１の内部に水を注入して１０分間保持し、水漏れの有無を調べた。なお容器本体３１の底面３２Ａ側にはリング型のネオジム磁石（株式会社マグファイン製）がエポキシ樹脂により埋め込まれている。結果を、表１に示す。なお、シリコーンマットの硬さは、ＪＩＳ  Ｋ６２５０で規定されたデュロメータＡ硬度で示している。
【００７９】
【表１】
0006801805.tif 000002
【００８０】
実験例１〜４の結果から、磁石の強度が高く、シリコーンマットの硬さが柔らかく、厚さが大きい方が、水漏れの抑制効果が高いことが判った。
【００８１】
［蓋部］
蓋部３４は、容器本体３１の上側開口部３１Ａを閉塞する。耐食性試験中に含水材料６の溶媒成分等が揮発すると、含水材料６の成分濃度が変化し、試験の信頼性が低下するおそれがある。蓋部３４により上側開口部３１Ａを閉塞することにより、含水材料６の揮発分が容器本体３１内で上方に移動しても、容器本体３１の外部への放出が抑制される。そうして、試験中における含水材料６の減少を抑制できる。また、含水材料６及び被覆金属材１の温度を上昇させて試験を行う場合には、保温の効率を上昇できる。
【００８２】
蓋部３４は、容器本体３１と同様に、例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂、芳香族ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の樹脂材料製やセラミック製等とすることができ、特に好ましくはアクリル樹脂、エポキシ樹脂、芳香族ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の樹脂材料製とすることができる。これにより、含水材料保持部１１と外部との絶縁性を確保しつつ、電極部装置３００、延いては耐食性試験装置１００を軽量化及び低コスト化することができる。
【００８３】
また、特に、容器本体３１及び／又は蓋部３４の材料としてＰＥＥＫ材を使用すると、ラバーヒータ４１及び／又はホットプレート４３の誤動作等による容器本体３１及び／又は蓋部３４の溶損を抑制できる。
【００８４】
容器本体３１と蓋部３４とは、異なる材料製であってもよいし、同一の材料製であってもよい。また、容器本体３１と蓋部３４とは一体であってもよいし、別体であってもよい。
【００８５】
［貫通孔］
貫通孔３８は、容器本体３１の上側側壁に当該側壁を貫通するように設けられた、容器３０の内圧解放用の孔である。耐食性試験中には、化学反応により、例えば水素等のガスが発生する場合がある。このような場合には、容器本体３１を完全に密閉してしまうと、容器３０の内圧が上昇し、容器３０の破損等に繋がるおそれがある。本構成では、試験中にガスが発生しても、貫通孔３８から脱気でき、容器３０の内圧の上昇を抑制できる。さらに、貫通孔３８は、容器本体３１の上側側壁に設けられているから、例えば下側側壁及び蓋部３４等に貫通孔３８が設けられている場合に比べて、含水材料６の漏れ、含水材料６の揮発分の放出等を抑制できる。
【００８６】
また、貫通孔３８は、電極１２又は外部回路７の配線７１の引き出し用、及び／又は、含水材料６の注入用にも使用され得る。
【００８７】
貫通孔３８の数は、１つであってもよいし、複数あってもよい。貫通孔３８の数は、好ましくは１つ、２つ又は３つである。貫通孔３８が１つの場合は、１つの貫通孔３８が上記３つの用途を兼ねる。これにより、電極部装置３００の構成が簡単になるとともに、貫通孔３８の数が少ないから、含水材料６の揮発分の放出を効果的に抑制できる。また、貫通孔３８が２つ又は３つの場合は、各々の貫通孔３８が上記３つの用途を分担すればよい。これにより、上記３つの用途の各々に関する作業が容易となる。
【００８８】
内圧解放用の用途に使用される貫通孔３８の形状は特に限定されないが、その他の用途に使用される貫通孔３８の形状は、作業の容易性の観点から、断面形状が円形且つ一定径のストレート孔であることが望ましい。
【００８９】
含水材料６は、例えばスポイト、シリンジ等で含水材料保持部１１に注入され得る。そうすると、含水材料６の注入用に使用される貫通孔３８は、図２に示すように、容器本体３１の外部から内部に向かって下向きに傾斜するように形成されていることが望ましい。これにより、含水材料６の注入作業が容易となる。
【００９０】
貫通孔３８の径、すなわち、貫通孔３８の中心軸に垂直な断面における最大幅は、好ましくは１ｍｍ以上７ｍｍ以下、より好ましくは２ｍｍ以上５ｍｍ以下である。貫通孔３８の径が下限値未満では、ガスの発生量が多い場合、容器３０の内圧が十分に解放されないおそれや、その他の用途に使用する際の作業が困難になるおそれがある。貫通孔３８の径が上限値を超えると、貫通孔３８からの含水材料６の揮発成分の放出量が多くなりすぎるおそれがある。
【００９１】
［穴］
容器本体３１の下側側壁には、温度センサ３７を挿入するための穴３６が設けられていることが好ましい。
【００９２】
穴３６の底３６Ａは、容器本体３１の内部に貫通している。これにより、温度センサ３７を穴３６に挿入したときに、温度センサ３７の先端３７Ａを、底３６Ａを通じて、含水材料保持部１１内に突出させ、含水材料６と接触させることができる。そうして、含水材料６の温度を検出できる。
【００９３】
なお、穴３６は、容器３０が電着塗膜４の表面上に配置されたときに、その底３６Ａが、できる限り電着塗膜４に近くなるように形成されていることが望ましい。
【００９４】
このような穴３６は、具体的には例えば、容器本体３１の成形時に、型により容器本体３１の側壁に形成すればよい。また、穴３６は、容器本体３１の成形時に、熱伝導性の高い樹脂、セラミック等の絶縁性材料により形成された筒状の部材を、インサート成形することにより、容器本体３１の側壁に埋め込む形で形成されてもよい。
【００９５】
なお、穴３６は、底３６Ａが容器本体３１の内部に貫通しないように設けられていてもよい。
【００９６】
−温度センサ−
含水材料６の温度を検出する温度センサ３７を備えることが好ましい。温度センサ３７は、穴３６に挿入され、含水材料６の温度を検出する。
【００９７】
本実施形態に係る耐食性試験では、含水材料６、特に電着塗膜４近傍の含水材料６の温度が重要になる。穴３６内に温度センサ３７を設置することにより、電着塗膜４近傍の含水材料６の温度を精度よく検出できるから、耐食性試験の信頼性が向上する。
【００９８】
温度センサ３７は、具体的には例えば熱電対、光ファイバー式温度計、赤外線温度計等である。なお、より精度よく含水材料６の温度を検出する観点から、温度センサ３７を穴３６に収容した状態で、熱伝導性の高い樹脂等でモールドすることが好ましい。
【００９９】
温度センサ３７の先端３７Ａの容器本体３１の内部への突出量は、できる限り少ないことが望ましい。これにより、後述する通電ステップＳ９において、膨れた電着塗膜４が温度センサ３７の先端に付着することによる温度検出精度の低下を抑制できる。
【０１００】
なお、穴３６及び温度センサ３７を有しない場合には、含水材料保持部１１に温度計を挿入して含水材料６の温度を計測するようにしてもよい。
【０１０１】
−電極−
電極１２は、その先端１２ａが含水材料６に埋没状態に設けられており、含水材料６に接触している。
【０１０２】
電極１２としては、具体的には例えば炭素電極、白金電極等を使用することができる。
【０１０３】
電極１２の形状は、電気化学測定において一般的に用いられる形状の電極を採用することができるが、特に、電極１２として、先端１２ａに少なくとも１つの孔を有する有孔電極を採用することが好ましい。そして、該先端１２ａを、孔が電着塗膜４の表面と略平行になるように配置することが好ましい。例えば、有孔電極は、先端１２ａがリング状とされ、当該リングが電着塗膜４に相対するように設けられる。或いは、有孔電極としてメッシュ状の電極を採用し、該メッシュ電極を含水材料６に埋没した状態で電着塗膜４と略平行になるように配置してもよい。
【０１０４】
後述する洗浄ステップＳ４、及び通電ステップＳ９では、傷５において水素が発生し得る。先端１２ａに孔を有していることにより、水素は孔を通って抜けるから、電極１２と電着塗膜４の間に水素が滞留することが避けられる。そうして、通電性が悪化することが避けられる。
【０１０５】
≪外部回路≫
外部回路７は、配線７１と、配線７１上に配置された通電手段８（電流検出手段）と、を備える。配線７１は、電極１２と、鋼板２と、を電気的に接続している。配線７１としては、公知のものを適宜使用できる。
【０１０６】
−通電手段−
通電手段８は、特に後述する洗浄ステップＳ４、第１計測ステップＳ５、通電ステップＳ９、及び第２計測ステップＳ１０において、電極１２と鋼板２との間に電圧／電流を印加する電源部としての役割を担う。また、同時に、通電手段８は、両者間に流れる電流／電圧を検出する電流検出手段／電圧検出手段としての役割も担う。通電手段８としては、具体的には例えば、電圧／電流の印加法として制御可能なポテンショ／ガルバノスタット等を使用することができる。
【０１０７】
通電手段８は、後述する制御装置９と電気的に接続又はワイヤレス接続されており、制御装置９により制御される。また、通電手段８により外部回路７に印加された又は通電手段８により検出された電圧値、電流値、及び、通電時間等の通電情報は、制御装置９に送られる。
【０１０８】
≪ラバーヒータ及びホットプレート≫
ラバーヒータ４１は、含水材料保持部１１内の含水材料６を加温・温度調整するためのものである。ラバーヒータ４１は、容器本体３１の小径部３０１の外周面３０１Ａ（外周部）を覆うように、容器本体３１の外周部、具体的には大径部３０２の段差部３０３上に配置されている。ラバーヒータ４１は、例えば粘着テープ等を用いて小径部３０１の外周面３０１Ａに接着固定される。なお、図１、図２では、穴３６及び温度センサ３７の図示を明瞭にするため、ラバーヒータ４１の一部のみを図示している。なお、第１温調要素として、ラバーヒータ４１の代わりに、フィルムヒータ等を用いてもよい。
【０１０９】
ホットプレート４３は、被覆金属材１における容器３０が配置される側と反対側、すなわち鋼板２側に配置されている。ホットプレート４３は、被覆金属材１及び電着塗膜４近傍の含水材料６を、被覆金属材１の裏側から加温・温度調整するためのものである。なお、第２温調要素として、ホットプレート４３の代わりに、ペルチェ素子等を用いてもよい。
【０１１０】
ラバーヒータ４１及びホットプレート４３は、後述する制御装置９に電気的に接続又はワイヤレス接続されている。そして、制御装置９の制御部９３が、温度コントローラとして両者の温度を制御する。そうして、被覆金属材１及び含水材料６の加温や温度調整を行う構成とすることができる。このように、ラバーヒータ４１及びホットプレート４３は、単一の温度コントローラにより制御されることが望ましい。言い換えると、ラバーヒータ４１に接続された温度コントローラは、ホットプレート４３に接続された温度コントローラを兼ねることが望ましい。これにより、耐食性試験装置１００のコンパクト化に資することができる。なお、本構成は、温度コントローラとして、制御装置９以外の装置を使用することを制限するものではない。また、ラバーヒータ４１及びホットプレート４３の温度を別々の温度コントローラで制御してもよい。
【０１１１】
本構成によれば、含水材料６及び被覆金属材１を適切に加温・温度調整することができるから、後述する耐食性試験において、電着塗膜４へのイオンの移動及び水の浸透を促進させ、傷５における腐食を効果的に進行させることができる。そうして、より短時間且つ信頼性の高い耐食性試験が可能となる。また、所望の試験時間に亘って含水材料６及び被覆金属材１の温度を一定に保つことができるから、所定の温度条件における信頼性の高い耐食性試験が可能となる。
【０１１２】
ラバーヒータ４１及びホットプレート４３のいずれか一方を備える構成としてもよいが、電着塗膜４の近傍の含水材料６の温度を精度よく制御する観点から、ホットプレート４３を備えることが好ましい。
【０１１３】
また、ラバーヒータ４１及びホットプレート４３の両者を備える場合であっても、温度調整は両者とも行ってもよいし、いずれか一方のみ行ってもよい。被覆金属材１及び含水材料６の温度分布を均一とする観点からは、両者とも温度調整を行うことが望ましい。
【０１１４】
≪制御装置≫
制御装置９は、例えば周知のマイクロコンピュータをベースとする装置であり、演算部９１と、記憶部９２と、制御部９３と、を備える。また、制御装置９は、図示はしないが、例えばディスプレイ等からなる表示部、キーボード等からなる入力部等を備えてもよい。記憶部９２には、各種データ及び演算処理プログラム等の情報が格納されている。演算部９１は、記憶部９２に格納された上記情報、入力部を介して入力された情報等に基づいて、各種演算処理を行う。制御部９３は、記憶部９２に格納されたデータ、演算部９１の演算結果等に基づいて、制御対象に制御信号を出力し、各種制御を行う。
【０１１５】
制御装置９は、上述のごとく、通電手段８、ラバーヒータ４１、ホットプレート４３、及び温度センサ３７と、電気的に接続又はワイヤレス接続されている。
【０１１６】
上述のごとく、通電手段８の通電情報、温度センサ３７により検出された温度情報等は、制御装置９に送られ、記憶部９２に格納される。また、制御部９３は、通電手段８、ラバーヒータ４１及びホットプレート４３に制御信号を出力し、通電手段８により外部回路７に印加される電圧値／電流値、ラバーヒータ４１及びホットプレート４３の温度設定を制御する。なお、制御部９３は、温度センサ３７により検出された温度情報に基づいて、ラバーヒータ４１及びホットプレート４３の温度設定を制御するようにしてもよい。これにより、より精度の高い温度制御が可能となる。
【０１１７】
演算部９１は、後述する第１計測ステップＳ５及び第２計測ステップＳ１０において、それぞれ、傷５の大きさ及び電着塗膜４の膨れの大きさを算出する算出手段として機能する。算出に使用する各種相関関係情報、算出された傷５の大きさ及び電着塗膜４の膨れの大きさの情報は記憶部９２に格納される。
【０１１８】
また、演算部９１は、後述する算出ステップＳ１１では、被覆金属材１の腐食の進行度合いを算出する算出手段としても機能する。算出された被覆金属材１の腐食の進行度合いの情報も記憶部９２に格納される。
【０１１９】
≪第１計測装置及び第２計測装置≫
詳細は後述するが、上述の電極１２、外部回路７、通電手段８及び制御装置９は、後述する第１計測ステップＳ５において傷の大きさを計測する第１計測装置（追加の計測装置）、及び、第２計測ステップＳ１０で電着塗膜４の膨れの大きさを計測する第２計測装置（計測装置）を構成する。
【０１２０】
なお、本実施形態では、第１計測装置及び第２計測装置は、いずれも上述の電極１２、外部回路７、通電手段８及び制御装置９により構成されるから、同一の構成を有しているが、互いに異なる構成を有していてもよい。なお、両計測装置の計測値の精度を統一し、腐食の進行度合いの算出精度を向上させるとともに、耐食性試験装置１００のコンパクト化に資する観点から、第１計測装置と第２計測装置とは、同一の構成を有していることが望ましい。
【０１２１】
≪傷の処理装置≫
また、詳細は後述するが、上述の電極１２、外部回路７、通電手段８及び制御装置９は、後述する洗浄ステップＳ４において、傷５の洗浄を行う処理装置を構成する。本実施形態に係る耐食性試験装置１００は、当該処理装置を備えるから、傷５の表面における付着物を除去した状態で、耐食性試験を行うことができる。そうして、耐食性試験の信頼性を向上できる。
【０１２２】
＜耐食性試験方法＞
本実施形態に係る被覆金属材１の耐食性試験方法は、図４に示すように、準備ステップＳ１と、回路接続ステップＳ２（接続ステップ）と、第１配置ステップＳ３と、任意の洗浄ステップＳ４と、第１計測ステップＳ５と、第２配置ステップＳ６（接続ステップ）と、任意の保持ステップＳ７と、任意の測温ステップＳ８と、通電ステップＳ９と、第２計測ステップＳ１０と、算出ステップＳ１１と、任意の補正ステップＳ１２と、を備える。以下、各ステップについて説明する。なお、補正ステップＳ１２については実施形態３において説明する。
【０１２３】
≪準備ステップ≫
準備ステップＳ１では、電着塗膜４及び化成皮膜３を貫通して鋼板２に達する傷５を１箇所備えた被覆金属材１を準備する。
【０１２４】
一般に、塗膜を備えた被覆金属材では、例えば塩水などの腐食因子が塗膜に浸透し、基材に到達することで腐食が開始する。従って、被覆金属材の腐食過程は、腐食が発生するまでの過程と腐食が進展する過程とに分けられ、それぞれ腐食が開始するまでの期間（腐食抑制期間）と腐食が進展する速度（腐食進展速度）とを求めることにより評価することができる。
【０１２５】
電着塗膜４及び化成皮膜３を貫通して鋼板２に達する傷５が存在すると、含水材料６を接触させたときに、含水材料６が傷５内に侵入して、傷５において露出する鋼板２に接触する。従って、傷５を加えることにより、被覆金属材１の腐食過程のうち、腐食が発生するまでの過程が終了した状態、すなわち腐食抑制期間終了時の状態を模擬的に作り出すことができる。そうして、耐食性試験において、腐食進展速度に関する情報を効率的に得ることができる。
【０１２６】
上述のごとく、傷５は、自然傷であってもよいし、人工的に加えられた人工傷であってもよいが、人工傷であることが望ましい。人工的に傷５を形成することにより、傷５の形状、大きさ等をある程度所望の形状、大きさ等にすることができる。そうして、例えば後述する洗浄ステップＳ４において、水素による押し上げの力が傷５全体に伝わりやすいから、付着物の除去が容易となる。また、第１計測ステップＳ５での傷５の大きさの計測が容易となる。また、通電ステップＳ９で発生する電着塗膜４の膨れの進展が容易となる。さらに、第２計測ステップＳ１０での電着塗膜４の膨れの大きさの計測が容易となる。そうして、耐食性試験の定量性及び信頼性を向上できる。
【０１２７】
傷５は、点状の傷であってよいし、カッター傷のような線状の傷であってもよいが、好ましくは点状の傷である。「点状」とは、平面視において円形、多角形等の形状であり、その最大幅と最小幅との比が２以下の形状であることをいう。傷５が点状であることにより、腐食に伴い電着塗膜４を有効にドーム状に膨れさせることができ、腐食の促進性を向上できる。
【０１２８】
傷５が人工傷の場合、傷５を付ける道具の種類は特に問わない。点状の傷５を形成する場合には、傷５の大きさや深さにばらつきを生じないように、すなわち、定量的に傷を付ける観点から、例えば、自動傷付けポンチを用いる方法、ビッカース硬さ試験機を用いてその圧子により所定荷重で傷を付ける方法等が好ましい。点状以外の形状、例えば上述の線状の傷５を形成する場合には、カッター等を用いればよい。
【０１２９】
≪回路接続ステップ≫
次に、回路接続ステップＳ２において、図１、図２に示すように、ホットプレート４３状に載置された被覆金属材１の電着塗膜４の上に、含水材料保持部１１が傷５を囲むように容器３０を配置する。そして、貫通孔３８を通じて、配線７１の一端側に接続された電極１２を、含水材料保持部１１に配置する。なお、配線７１の他端側は、鋼板に接続されている。そうして、電極１２と、鋼板２と、が外部回路７で電気的に接続された状態となる。さらに、温度センサ３７及びラバーヒータ４１を配置する。
【０１３０】
なお、含水材料保持部１１は傷５と同心に設けることが好ましい。また、電極１２は、孔を有する先端１２ａ部分が電着塗膜４の表面と平行になるように、且つ傷５と同心になるように設けることが好ましい。
【０１３１】
≪第１配置ステップ≫
第１配置ステップＳ３において、含水材料保持部１１の中に、特に次の洗浄ステップＳ４で使用する含水材料６を所定量入れる。このとき、電極１２の少なくとも先端１２ａが含水材料６に埋没した状態になるようにする。
【０１３２】
そうして、含水材料保持部１１内に収容された含水材料６が電着塗膜４の表面に接触し、且つ傷５内に浸入した状態になる。
【０１３３】
≪洗浄ステップ≫
傷５自体は鋼板２に達していても、傷５の表面に電着塗膜４や汚れ等の付着物が張り付いていると、後述する通電ステップＳ９における腐食の促進が抑制されるおそれがある。
【０１３４】
洗浄ステップＳ４では、通電手段８によって、外部回路７に流れる電流の方向を交互に切り替えつつ、電極１２及び鋼板２間に通電する。通電手段８による電流の方向の切り替えは、制御装置９の制御により行われる。
【０１３５】
図３の状態Ｉは、電極１２が通電手段８の正極側、鋼板２が通電手段８の負極側に接続された状態を示す。状態Ｉでは、電極１２と含水材料６との界面において、酸化反応が進行するから、電極１２はアノードとなる。一方、傷５における鋼板２の露出部５Ａでは、鋼板２を介して傷５に電子ｅ−が供給される。そうして、鋼板２の表面と含水材料６との界面において、電子ｅ−により水中の溶存酸素等が還元されて水酸基ＯＨ−等が生成されるカソード反応が進行するから、鋼板２はカソードとなる。なお、水の電気分解により水素が発生する理論電圧以上の電圧又はそのような電圧を要する電流を印加する場合には、鋼板２では、水の電気分解も進行し、水素が発生する。
【０１３６】
これに対し、図３の状態ＩＩは、電極１２が通電手段８の負極側、鋼板２が通電手段８の正極側に接続された状態を示す。状態ＩＩでは、電極１２と含水材料６との界面において、還元反応が進行するから、電極１２はカソードとなる。一方、傷５における鋼板２の露出部５Ａでは、鋼板２が溶解するアノード反応が進行するから、鋼板２はアノードとなる。
【０１３７】
通電手段８により外部回路７に印加する電流の方向を交互に切り替えることは、図３の状態Ｉと状態ＩＩとを交互に切り替えることである。状態Ｉと状態ＩＩとを交互に切り替えると、傷５において、アノード反応（状態ＩＩ）と、カソード反応（状態Ｉ）とが交互に進行する。以下、具体的な実験例を示して説明する。
【０１３８】
図５は、洗浄ステップＳ４の具体的な実験結果を示している。
【０１３９】
まず、金属製基材としての鋼板２（ＳＰＣ）に、化成皮膜３（リン酸亜鉛皮膜、化成処理時間１２０秒）を介して、エポキシ樹脂系の電着塗膜４（焼付条件１５０℃×２０分、厚さ１０μｍ）が設けられた被覆金属材１を供試材Ａ１〜Ａ４とした。供試材Ａ１〜Ａ４の電着塗膜４が形成された面に対し、ビッカース硬さ試験機を用いて、３０ｋｇの荷重により人工的に傷５を形成した。
【０１４０】
供試材Ａ１は、傷５を形成後、未処理の状態でデジタル顕微鏡写真を撮影したものであり、写真から、電着塗膜４が傷５の表面全体に亘って付着していることが判る。
【０１４１】
一方、供試材Ａ２〜Ａ４は、供試材Ａ１と同様に傷５を形成した後、含水材料６として５％塩水（常温）を用い、５ｍＡの定電流を印加して、図５に示す処理を行ったものである。
【０１４２】
供試材Ａ２に対し、状態Ｉ（鋼板−、電極＋）２０秒間及び状態ＩＩ（鋼板＋、電極−）２０秒間の繰り返し処理（Ｉ→ＩＩ→Ｉ→ＩＩ→Ｉ）を行った。供試材Ａ２では、傷５表面の電着塗膜４が浮き上がっている様子が判る。状態Ｉでは、傷５においてカソード反応が進行するから、傷５近傍がアルカリ性環境になって電着塗膜４の傷５表面への付着力が低下するとともに、カソード反応及び水の電気分解により発生した水素が電着塗膜４を押し上げる。そして、状態ＩＩでは、傷５においてアノード反応が進行するから、鋼板２の表面が僅かに溶解し、電着塗膜４の傷５表面への付着力がさらに低下する。そうして、状態Ｉ及び状態ＩＩを交互に繰り返すことにより、電着塗膜４の傷５表面への付着力の低下と、水素による電着塗膜４の押し上げ効果により、電着塗膜４が効果的に浮き上がったと考えられる。
【０１４３】
なお、供試材Ａ３は、状態ＩＩ（鋼板＋、電極−）で１００秒間、供試材Ａ４は、状態Ｉ（鋼板−、電極＋）で１００秒間処理したものである。供試材Ａ３、Ａ４では、傷５表面の電着塗膜４が張り付いたままになっていることが判る。このように、状態Ｉ及び状態ＩＩのいずれか一方の処理のみでは、傷５表面の電着塗膜４を押し上げることができない。状態Ｉの処理のみでは、電着塗膜４の傷５表面への付着力が大きく、電着塗膜４の破れた箇所等から水素が抜けていってしまい、電着塗膜４の浮き上がりに寄与しないと考えられる。また、状態ＩＩのみでは、鋼板２の溶解が進むものの、水素が発生しないため、電着塗膜４を押し上げる力が不足すると考えられる。
【０１４４】
図５の結果から判るように、外部回路７に流れる電流の方向を交互に切り替えつつ、電極１２及び鋼板２間に通電することにより、傷５の表面に付着した付着物を簡単且つ確実に短時間で除去できる。そして、耐食性試験等の信頼性の向上に寄与できる。
【０１４５】
なお、洗浄ステップＳ４における処理の安定性を確保する観点から、電極１２及び鋼板２間に定電流を印加することが望ましい。
【０１４６】
また、電極１２及び鋼板２間に、水の電気分解により水素が発生する理論電圧以上の電圧を要する電流を印加することが望ましい。また、含水材料６の温度が２５℃であれば、水の電気分解により水素が発生する理論電圧である１．２３Ｖ以上の電圧を要する電流を印加することが望ましい。このような電流を印加することにより、状態Ｉで、水の電気分解を進行させ、水素の十分な発生量を確保できるから、水素による付着物の十分な押し上げ効果が得られ、付着物の除去性を向上できる。
【０１４７】
電流値は、具体的には、１ｍＡ超２０ｍＡ未満であることが望ましい。電流値が１ｍＡ以下であると、付着物の除去に長時間を要し、被覆金属材１の腐食が進行してしまうおそれがある。電流値が２０ｍＡ以上では、電圧としては２５Ｖ以上印加することに相当し、特に膜質が劣るような電着塗膜４では、傷５以外の部分における電着塗膜４内への含水材料６の浸透が促進され、電着塗膜４の絶縁が破壊されるおそれがある。
【０１４８】
洗浄ステップＳ４において使用する含水材料６は、支持電解質を含む水溶液であることが望ましい。言い換えると、洗浄ステップＳ４において使用する含水材料６は、上述の粘土鉱物等の固形分を含まないことが望ましい。洗浄ステップＳ４において、含水材料６として例えば固形分を多く含む材料や粘性の高い材料を使用すると、含水材料６の重みや粘性により、傷５の表面における付着物の除去性が低下し得る。固形分を含まず比較的粘性の低い水溶液を使用することにより、付着物の除去性を向上できる。
【０１４９】
洗浄ステップＳ４において、電流の方向の切り替えは、２回以上行うことが望ましい。電流の方向の切り替えは、状態Ｉ及び状態ＩＩの一方から他方への切り替えを１回として数える。すなわち、電流の方向の切り替えを２回行うとは、状態Ｉ→状態ＩＩ→状態Ｉ、又は、状態ＩＩ→状態Ｉ→状態ＩＩとすることと同義である。言い換えると、鋼板２は、電流の方向の２回の切り替えにより、カソード→アノード→カソード、又は、アノード→カソード→アノードとなる。これにより、傷５において露出する鋼板２では、アノード反応及びカソード反応の少なくとも一方が２回以上進行するから、傷５の表面における付着物の除去性が向上する。なお、最初は状態Ｉから始めることが望ましい。最初に水素を少し発生させた後、鋼板２の溶解を僅かに進行させた方が、付着物の傷５表面への付着力をより低下させることができる。
【０１５０】
切り替えと次の切り替えとの間の各状態における通電時間は、好ましくは１秒以上６０秒以下、より好ましくは３秒以上４５秒以下、特に好ましくは５秒以上３０秒以下である。また、洗浄ステップＳ４における全体の通電時間は、好ましくは２秒以上２００秒以下、より好ましくは６秒以上１５０秒以下、特に好ましくは１０秒以上１２０秒以下である。各状態における通電時間及び／又は全体の通電時間が下限値未満では、傷５の洗浄が不十分となるおそれがあり、上限値を超えると、通電時間が流すぎ、被覆金属材１の腐食が進行してしまうおそれがある。
【０１５１】
傷５が人工傷である場合、傷５表面に電着塗膜４が残留しやすい。人工傷の場合にも、洗浄ステップＳ４を設けることにより、効果的に傷５表面の付着物を除去できる。
【０１５２】
≪第１計測ステップ≫
通電ステップＳ９前の傷５の大きさを精度よく計測する必要があるが、傷５の部分の画像等を用いて、傷５の大きさを目視により計測すると、試験の工程数が増えるとともに、誤差が大きくなるおそれがある。
【０１５３】
第１計測ステップＳ５は、通電ステップＳ９前に、電気化学的手法を用いて、傷５の大きさを計測するステップである。具体的には、傷５の大きさとして、上述の傷５の面積、径等を計測する。なお、傷５の大きさは、計測の容易性の観点から、好ましくは、傷５の面積である。
【０１５４】
第１計測ステップＳ５における傷５の大きさの計測方法は、具体的には、以下の通りである。すなわち、図３の状態ＩＩに示すように、通電手段８により、電極１２及び鋼板２をそれぞれカソード及びアノードとして、両者間に定電圧を印加する。そうして、通電手段８により両者間に流れる電流値を検出する。当該電流値は、制御装置９において、計測された値として記憶部９２に格納される。記憶部９２には、予め試験的に求めておいた電流値と傷５の大きさとの相関関係も格納されている。演算部９１は、計測した電流値と、上記相関関係と、に基づいて、傷５の大きさを算出する。
【０１５５】
本構成によれば、電気化学的な手法により、傷５の大きさを計測できるから、試験の工程を簡素化できるとともに、計測誤差を低減できる。
【０１５６】
以下、図６〜図８に示す具体的な実験結果を参照しながら説明する。
【０１５７】
本願発明者らは、図３の状態ＩＩで、通電手段８により、電極１２及び鋼板２をそれぞれカソード及びアノードとして両者間に定電圧を印加したときに、両者間に流れる電流値が、傷５の大きさに対して、線形的に増加することを見出した。
【０１５８】
まず、金属製基材としての鋼板２（ＳＰＣ）に、化成皮膜３（リン酸亜鉛皮膜、化成処理時間１２０秒）を介して、エポキシ樹脂系の電着塗膜４（焼付条件１５０℃×２０分、厚さ１０μｍ）を設けてなる被覆金属材１を供試材Ｂとした。供試材Ｂの電着塗膜４が形成された面に対し、ビッカース硬さ試験機を用いて、種々の荷重により人工的に傷５を形成した。
【０１５９】
供試材Ｂにおける傷５を形成した部分について、デジタル顕微鏡により写真を撮影し、写真から、傷５の大きさとしての傷５の面積を算出した。
【０１６０】
また、供試材Ｂにおける種々の大きさの傷５が形成された部分に、５質量％塩水を付着させ、図３の状態ＩＩで、０．５Ｖの定電圧を５分間印加し、電流値を計測した。
【０１６１】
図６は、傷５の面積が０．６２ｍｍ２の供試材Ｂについて、電流値の時間変化を示したグラフである。図６に示すように、電圧の印加を開始（０秒）してから、１２０秒程度までは、電流値の変動が大きいことが判る。これは、電圧印加から２分程度は、電極１２と含水材料６との界面、鋼板２と含水材料６との界面等における化学反応の速度等が安定していないためと考えられる。電圧印加開始から２分程度経過すると、電流値は安定し始める。これは、各界面における化学反応の速度が安定し始めたためと考えられる。本実験では、電圧印加から２分経過後５分までの間における電流値の最低値を、当該供試材Ｂにおける検出された電流値とした。他の供試材Ｂの傷５についても同様にして検出された電流値を得た。なお、検出された電流値は、所定期間における最低値に限らず、平均値等を採用してもよい。
【０１６２】
図７は、上述のごとく得られた、検出された電流値を、傷５の面積に対してプロットしたグラフである。なお、図６の供試材Ｂのデータを一点鎖線の円で示している。図７に示すように、傷の面積と検出された電流値との間には、線形性の相関関係があることが判る。図７に示す相関関係は、記憶部９２に格納された、予め試験的に求めておいた電流値と傷５の大きさとの相関関係の一例である。
【０１６３】
一方、図８は、電流値の代わりに検出した抵抗値を、傷５の面積に対してプロットしたグラフである。傷の面積と抵抗値との間にも、相関関係は確認できるが、非線形性の相関関係となる。具体的には、傷５の面積が小さい領域では、抵抗値の変化が大きくなり、傷の面積が大きい領域では、抵抗値の変化が小さくなる。そうすると、電流値の代わりに抵抗値を用いた場合には、回帰式のフィッティングにおける誤差や、算出時の誤差が大きくなるおそれがある。
【０１６４】
図７と図８の違いについては、例えば以下のように考察できる。
【０１６５】
図３の状態ＩＩにおける系全体では、上述のごとく、電極１２と含水材料６との界面、鋼板２と含水材料６との界面等、複数の界面が存在する。そうすると、系全体の抵抗値は、いわゆるオームの法則に従わず、定数にはならない。従って、定電圧又は定電流の条件下で、十分な時間の経過により各界面における化学反応の速度等が安定した定常状態において、電流値、電圧値、又は、抵抗値を検出し、傷５の大きさの計測に使用することが考えられる。
【０１６６】
例えば、各界面における化学反応の速度等が安定した定常状態において、系全体を１つの抵抗とみなし、電流値、電圧値、抵抗値、抵抗率、抵抗の長さ及び抵抗の断面積の各数値の間にオームの法則の以下の式（１）及び式（２）が成り立つと仮定する。なお、式（１）及び式（２）において、系全体を１つの抵抗とみなしたときの抵抗値をＲ、電流値をＩ、電圧値をＶ、系全体の抵抗率をρ（定数とする）、系全体の長さをＬ（定数とする）、系全体の断面積をＳとしている。
【０１６７】
Ｖ＝Ｉ×Ｒ  ・・・（１）
Ｒ＝ρ×Ｌ／Ｓ  ・・・（２）
式（１）及び式（２）より、式（３）、式（４）が得られる。
【０１６８】
Ｉ＝［Ｖ／（ρ×Ｌ）］×Ｓ  ・・・（３）
Ｖ＝Ｉ×ρ×Ｌ／Ｓ  ・・・（４）
式（２）から、定電圧及び定電流のいずれの条件下においても、抵抗値Ｒは断面積Ｓに反比例する。
【０１６９】
式（３）から、定電圧条件下において、電流値Ｉは断面積Ｓに比例する。
【０１７０】
式（４）から、定電流条件下において、電圧値Ｖは断面積Ｓに反比例する。
【０１７１】
系全体の断面積Ｓは、含水材料６の成分、濃度等の他の条件が同一であれば、傷５の面積と線形性の相関関係があると考えられる。そうすると、上記抵抗値Ｒ、定電圧条件下における電流値Ｉ及び定電流条件下における電圧値Ｖと、傷５の面積との相関関係も、それぞれ上記式（２）、式（３）及び式（４）に準じる関係になると予測できる。すなわち、上記抵抗値Ｒ及び定電流条件下における電圧値Ｖと傷５の面積とは非線形性の相関関係を示す一方、定電圧条件下における電流値Ｉと傷５の面積とは線形性の相関関係を示すと考えられる。従って、計測精度の向上の観点から、定電圧条件下において検出された電流値に基づいて、傷５の面積を計測することが望ましい。
【０１７２】
なお、傷５の大きさとして傷５の径を計測する場合には、図７のような、予め試験的に求めておいた電流値と傷５の径との相関関係を記憶部９２に格納しておき、傷５の径の算出に使用すればよい。
【０１７３】
第１計測ステップＳ５では、定電圧として、水の電気分解により水素が発生する理論電圧未満の電圧を印加することが望ましい。また、含水材料６の温度が２５℃であれば、水の電気分解により水素が発生する理論電圧（２５℃）である１．２３Ｖ未満の電圧を印加することが望ましい。
【０１７４】
上述のごとく、水の電気分解により水素が発生する理論電圧以上の定電圧を印加すると、電極１２ではカソード反応とともに水の電気分解が進行する。水の電気分解が進行すると、水素発生によりエネルギーのロスが生じる。また、電極１２の大きさや形状等に起因して電極１２に水素の気泡が付着すること等により、電流値の安定性が低下するおそれがある。水の電気分解により水素が発生する理論電圧未満の定電圧を印加することにより、水素の発生を抑えることができ、傷５の大きさの計測精度を向上できる。
【０１７５】
なお、定電圧の下限値については、好ましくは０．０５Ｖ以上、より好ましくは０．１Ｖ以上とすることができる。定電圧が下限値未満となると、電流値が小さすぎ、計測誤差が大きくなるおそれがある。
【０１７６】
また、第１計測ステップＳ４では、図３の状態ＩＩ（鋼板＋、電極−）で電圧を印加することが望ましい。図３の状態Ｉ（鋼板−、電極＋）で電圧を印加すると、電流は流れるものの、傷５においてカソード反応が進行するから、通電ステップＳ９前に被覆金属材１の腐食が進行し、耐食性試験の信頼性が低下するおそれがある。特に、図３の状態Ｉ（鋼板−、電極＋）で、水の電気分解が起こる理論電圧を超えた電圧を印加すると、傷５において、水の電気分解も進行して水素が発生するから、腐食の進行が進みやすく、望ましくない。
【０１７７】
傷５の大きさとしての傷５の面積は、好ましくは０．０１ｍｍ２以上２５ｍｍ２以下、より好ましくは０．０２ｍｍ２以上１０ｍｍ２以下、特に好ましくは０．０５ｍｍ２以上１ｍｍ２以下である。また、傷５の大きさとしての傷５の径は、好ましくは０．１ｍｍ以上７ｍｍ以下、より好ましくは０．２ｍｍ以上５ｍｍ以下、特に好ましくは０．３ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である。
【０１７８】
傷５の大きさが下限値未満では、電流値が小さくなりすぎ、電流値と傷５の大きさとの十分な相関関係が得られないおそれがある。また、傷５の大きさが小さいほど、通電ステップＳ９における腐食の加速性は上昇するが、傷５の大きさが下限値未満となると、通電ステップＳ９における通電性が低下してカソード反応が進み難くなる。傷５の大きさが上限値を超えると、傷５が大きすぎ、通電ステップＳ９におけるカソード反応が不安定になるとともに、電着塗膜４の膨れの進行が遅くなる。そうして、耐食性試験の信頼性が低下するおそれがある。傷５の大きさを上記範囲とすることにより、傷５の大きさを精度よく容易に算出できるとともに、短時間で信頼性の高い耐食性試験が可能となる。また、通電ステップＳ９におけるカソード反応及び電着塗膜４の膨れの進行が促進される。
【０１７９】
予め試験的に求めておいた電流値と傷５の大きさとの相関関係としては、図７のように、実験的手法により得られた相関関係を使用してもよいし、シミュレーション等の解析的手法により算出した相関関係を使用してもよい。
【０１８０】
第１計測ステップＳ５において使用する含水材料６としては、上述の含水材料６であればいずれの材料も使用でき、例えば洗浄ステップＳ４において使用した含水材料６をそのまま使用できる。通電ステップＳ９で、異なる含水材料６を使用する場合は、次の第２配置ステップＳ６で、含水材料６を交換する。
【０１８１】
≪第２配置ステップ≫
通電ステップＳ９では、電着塗膜４への含水材料６の浸透を促進させる観点から、水、支持電解質に加え、さらに粘土鉱物及び／又は添加物を含む含水材料６を使用することが望ましい。従って、第２配置ステップＳ６において、含水材料６を、通電ステップＳ９において使用する含水材料６に交換する。
【０１８２】
具体的には例えば、図１、図２に示す貫通孔３８から含水材料６を吸引除去し、新たな含水材料６を含水材料保持部１１に注入する。
【０１８３】
≪保持ステップ≫
次の通電ステップＳ９前に、含水材料６を電着塗膜４の表面上に配置した状態で、所定時間保持する保持ステップＳ７を設けてもよい。所定時間、すなわち保持時間は、好ましくは１分以上１日以下、より好ましくは１０分以上１２０分以下、特に好ましくは１５分以上６０分以下である。
【０１８４】
含水材料６を電着塗膜４の表面上に配置した状態で保持することにより、予め電着塗膜４への含水材料６の浸透を促すことができる。すなわち、特に図３中ドット模様で示すように、電着塗膜４へのイオンの移動及び水の浸透を予め促すことができる。このことは、測定部分４Ａ全体に亘って、いわば腐食抑制期間が終了した状態を、実際の腐食過程により近い形で、模擬的に再現していることになる。そうして、次の通電ステップＳ９における被覆金属材１の腐食をよりスムーズに進行させて、腐食が進展する過程を表す腐食進展速度を評価するための電着塗膜４の膨れの進展を促すことができる。これにより、試験時間の短縮化をはかるとともに、耐食性試験の信頼性を向上させることができる。
【０１８５】
なお、保持ステップＳ７及び通電ステップＳ９では、被覆金属材１及び／又は含水材料６は加温・温度調整されていることが望ましい。被覆金属材１及び／又は含水材料６の温度、好ましくは次の測温ステップＳ８において温度センサ３７により検出される温度は、好ましくは３０℃以上１００℃以下、より好ましくは５０℃以上１００℃以下、特に好ましくは５０℃以上８０℃以下である。これにより、電着塗膜４へのイオンの移動及び水の浸透を促進させることができる。そうして、所定の温度条件における信頼性の高い耐食性試験が可能となる。具体的には例えば、制御装置９により、ラバーヒータ４１及び／又はホットプレート４３の温度が上述の温度に制御されることにより、被覆金属材１及び／又は含水材料６の温度調整が行われる。
【０１８６】
≪測温ステップ≫
通電ステップＳ９前に、測温ステップＳ８を設けて、含水材料６の温度を計測することが望ましい。これにより、所望の温度設定における耐食性試験を行うことができ、耐食性試験の信頼性が向上する。
【０１８７】
具体的には例えば、通電ステップＳ９の直前に、温度センサ３７により温度情報を検出し、記憶部９２に格納しておく。
【０１８８】
≪通電ステップ≫
通電ステップＳ９は、通電手段８により、図３の状態Ｉに示すように、電極１２及び鋼板２をそれぞれアノード及びカソードとして両者間に通電することにより、傷５の周りで、鋼板２の腐食を進行させるステップである。
【０１８９】
電極１２をアノード、鋼板２をカソードとして通電した場合、傷５における鋼板２の露出部５Ａにおいて、カソード反応が進行する。そして、通電条件によっては、水の電気分解も進行し、水素が発生する。
【０１９０】
カソード反応が進行すると、ＯＨ−の生成により傷５の周りがアルカリ性環境になる。これにより、鋼板２表面の下地処理（化成処理）がダメージを受けて電着塗膜４の密着性が低下し、傷５の周りで電着塗膜４の膨れが発生する。また、水の電気分解やＨ＋の還元により発生した水素が電着塗膜４の膨れを促進する。
【０１９１】
図９は、通電ステップＳ９において被覆金属材１の腐食が進展する様子を示す写真である。
【０１９２】
まず、金属製基材としての鋼板２（ＳＰＣ）に、化成皮膜３（リン酸亜鉛皮膜、化成処理時間１２０秒）を介して、エポキシ樹脂系の電着塗膜４（焼付条件１５０℃×２０分、厚さ１０μｍ）を設けてなる被覆金属材１を供試材Ｃとした。供試材Ｃの電着塗膜４が形成された面に対し、ビッカース硬さ試験機を用いて、３０ｋｇの荷重により人工的に傷５を形成した。
【０１９３】
供試材Ｃに対し、含水材料６として５質量％塩水を用い、図３の状態Ｉで、１ｍＡの定電流を６０分間印加した。図９に示すように、通電開始から、傷５において水素が発生し始め、時間の経過とともに、傷５を中心として電着塗膜４の膨れが進展していることが判る。
【０１９４】
このような傷５の周りにおけるカソード反応の進行及び電着塗膜４の膨れの進展は、被覆金属材１の実際の腐食を加速再現するものである。すなわち、傷５の周りで発生する電着塗膜４の膨れの進展は、被覆金属材１の腐食の進行を模擬的に再現したものとなる。従って、上記通電開始から所定時間を経過した時点での電着塗膜４の膨れの大きさを評価することによって、被覆金属材１の腐食の進行度合いを評価できる。特に、電着塗膜４の膨れの大きさの増加速度は、上述の金属の腐食過程のうちの腐食進展速度に相当する。従って、被覆金属材１の腐食の進行度合いとして、電着塗膜４の膨れの大きさの増加速度を得ることにより、被覆金属材１の腐食進展速度に関する耐食性を精度よく評価できる。
【０１９５】
なお、通電ステップＳ９では、含水材料６に電圧が加わることにより、それぞれ含水材料６中の陰イオン（Ｃｌ−等）及び陽イオン（Ｎａ＋等）が電着塗膜４を通って鋼板２に向かって移動する。そして、この陰イオン及び陽イオンに引きずられて水が電着塗膜４に浸透していく。
【０１９６】
また、電極１２が傷５を囲むように配置されているから、傷５周りの電着塗膜４に電圧が安定して印加され、通電時における該電着塗膜４へのイオンの移動及び水の浸透が効率良く行なわれる。
【０１９７】
こうして、通電により、傷５周りの電着塗膜４へのイオン及び水の浸透が促進されるから、電気の流れが速やかに安定した状態になる。よって、傷５における電着塗膜４の膨れの進展が安定したものになる。
【０１９８】
このように、本実施形態では、傷５におけるカソード反応の進行及び電着塗膜４の膨れの進展を安定的に促進できるから、被覆金属材１の耐食性試験を極めて短時間で精度よく行うことができる。
【０１９９】
図１０は、具体的な耐食性試験の一例を示す図表である。
【０２００】
供試材Ｄ１〜Ｄ４として、金属製基材としての鋼板２（ＳＰＣ）に、化成皮膜３（リン酸亜鉛皮膜）を介して、エポキシ樹脂系の電着塗膜４（厚さ１０μｍ）を設けてなる被覆金属材１を準備した。なお、図１０に示すように、供試材Ｄ１〜Ｄ４は、電着塗膜４の焼付条件及び化成皮膜の化成処理時間の違いにより、電着塗膜４及び化成皮膜３の膜質が異なっている。電着塗膜４に関する判定は、電着塗膜４の硬化度が高いものを「優」、低いものを「劣」としている。化成皮膜３に関する判定は、化成処理後の鋼板２の表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察し、得られたＳＥＭ画像（１５００倍）において、目視で透けがない場合を「優」、透けがある場合を「劣」としている。
【０２０１】
供試材Ｄ１〜Ｄ４の電着塗膜４が形成された面に対し、ビッカース硬さ試験機を用いて、３０ｋｇの荷重により人工的に傷５を形成した。
【０２０２】
そして、本実施形態に係る耐食性試験方法による実験例として、供試材Ｄ１〜Ｄ４に対し、含水材料６の温度が６５℃の環境で、図３の状態Ｉで、１ｍＡの定電流を３０分印加した。なお、含水材料６としては、模擬泥（組成：水１．２Ｌ、カオリナイト１ｋｇ、硫酸ナトリウム５０ｇ、塩化ナトリウム５０ｇ、塩化カルシウム５０ｇ）を用いた。
【０２０３】
その後、模擬泥を除去し、供試材Ｄ１〜Ｄ４の表面を洗浄後、粘着テープで電着塗膜４の膨れ部を除去した後、剥離径を計測した。図１０には、剥離後の供試材Ｄ１〜Ｄ４の表面のデジタル顕微鏡写真が示されている。なお、各供試材の耐食性について、剥離径が３ｍｍ以下を「優」、３ｍｍ超８ｍｍ以下を「良」、８ｍｍ超を「劣」と判定した。
【０２０４】
また、参考例として、供試材Ｄ１〜Ｄ４を、温度５０℃、湿度９８％の条件で１０日間静置する実腐食試験を行った。そして、電着塗膜４の膨れ径を計測した。各供試材の耐食性として、膨れ径が２ｍｍ以下を「優」、２ｍｍ超６ｍｍ以下を「良」、６ｍｍ超を「劣」と判定した。
【０２０５】
電着塗膜４及び化成皮膜３ともに膜質の優れる供試材Ｄ１では、実験例及び参考例の双方において、それぞれ剥離径及び膨れ径が小さく、判定は「優」であった。
【０２０６】
電着塗膜４及び化成皮膜３のいずれか一方が膜質の劣る供試材Ｄ２、Ｄ３では、実験例及び参考例の双方において、判定は「良」であった。
【０２０７】
電着塗膜４及び化成皮膜３ともに膜質の劣る供試材Ｄ４では、実験例及び参考例の双方において、それぞれ剥離径及び膨れ径が大きく、判定は「劣」であった。
【０２０８】
このように、図１０に示す結果から、実験例と参考例との間には十分な相関関係があり、本実施形態に係る耐食性試験方法は、実腐食試験に代わる、より短時間で信頼性の高い耐食性試験として利用できることが判る。
【０２０９】
なお、通電ステップＳ９では、電極１２及び鋼板２間に定電流又は定電圧、好ましくは定電流を印加することが望ましい。
【０２１０】
定電流制御の場合、電流値が通電初期において多少ばらつくものの、概ね設定値に制御され得る。通電を定電流制御とすることにより、腐食の加速に直接関与する電流値が安定するから、腐食の加速再現性が良くなる。そうして、耐食性試験の信頼性を向上できる。
【０２１１】
これに対して、定電圧制御の場合、電着塗膜４への含水材料６の浸透度合い、化成皮膜の劣化や発錆に伴う抵抗値の変動等の影響により電流値が大きく変動し、腐食の加速再現性の面で不利になるおそれがある。なお、保持ステップＳ７を設けると、通電ステップＳ９前に電着塗膜４への含水材料６の浸透を促進できるから、定電圧制御であっても電流値の変動は抑制され得る。また、定電圧制御における電流プロット（電流波形）から、腐食が進展する過程における腐食の進行状態ないしは腐食の程度を捉えるようにしてもよい。
【０２１２】
通電ステップＳ９における電流値は、好ましくは１０μＡ以上１０ｍＡ以下、より好ましくは１００μＡ以上５ｍＡ以下、特に好ましくは５００μＡ以上２ｍＡ以下である。電流値が１０μＡ未満では、腐食の加速再現性が低下して試験に長時間を要するようになる。一方、電流値が１０ｍＡを超えると、腐食反応速度が不安定になり、実際の腐食の進行との相関性が悪くなる。電流値を上記範囲とすることにより、試験時間の短縮化と試験の信頼性の向上とを両立させることができる。
【０２１３】
通電ステップＳ９における通電時間は、塗膜膨れの十分な広がりを得つつ試験時間を短縮化させる観点から、例えば、０．０５時間以上２４時間以下、好ましくは０．１時間以上１０時間以下、より好ましくは０．１時間以上５時間以下とすることができる。なお、保持ステップＳ７を設ける場合には、好ましくは０．１時間以上１時間以下とすることができる。
【０２１４】
≪第２計測ステップ≫
通電ステップＳ９後の電着塗膜４の膨れの大きさを精度よく計測する必要があるが、膨れ部の画像等を用いて、膨れの大きさを目視により計測すると、工程数が増えるとともに誤差が大きくなるおそれがある。
【０２１５】
第２計測ステップＳ１０は、通電ステップＳ９後に、電気化学的手法を用いて、傷５の周りで発生した電着塗膜４の膨れの大きさを計測するステップである。電着塗膜４の膨れの大きさとしては、上述の膨れ径若しくは膨れ面積、又は、剥離径若しくは剥離面積を計測する。なお、第１計測ステップＳ５で傷５の大きさとして傷５の径を計測した場合は、膨れ径又は剥離径を、傷５の面積を計測した場合は、膨れ面積又は剥離面積を計測する。
【０２１６】
第２計測ステップＳ１０における電着塗膜４の膨れの大きさの計測は、第１計測ステップＳ５と同一の方法で行われることが望ましい。両ステップで得られた計測値の精度を統一でき、腐食の進行度合いの算出精度が向上するからである。
【０２１７】
第２計測ステップＳ１０における電着塗膜４の膨れの大きさの計測方法は、具体的には、以下の通りである。すなわち、図３の状態ＩＩに示すように、通電手段８により、電極１２及び鋼板２をそれぞれカソード及びアノードとして、両者間に定電圧を印加する。そうして、通電手段８により両者間に流れる電流値を検出する。当該電流値は、制御装置９において、検出された値として記憶部９２に格納される。記憶部９２には、予め試験的に求めておいた電流値と電着塗膜４の膨れの大きさとの相関関係も格納されている。演算部９１は、検出した電流値と、上記相関関係と、に基づいて、電着塗膜４の膨れの大きさを算出する。
【０２１８】
本構成によれば、電気化学的な手法により、電着塗膜４の膨れの大きさを計測できるから、試験の工程を簡素化できるとともに、計測誤差を低減できる。
【０２１９】
以下、図１１〜図１３に示す具体的な実験結果を参照しながら説明する。
【０２２０】
本願発明者らは、図３の状態ＩＩで、通電手段８により、電極１２及び鋼板２をそれぞれカソード及びアノードとして両者間に定電圧を印加したときに、両者間に流れる電流値が、電着塗膜４の膨れの大きさに対して、線形的に増加することを見出した。
【０２２１】
まず、供試材Ｅとして供試材Ｂと同一仕様の被覆金属材１を準備した。供試材Ｅの電着塗膜４が形成された面に対し、ビッカース硬さ試験機を用いて、種々の荷重により人工的に傷５を形成した。
【０２２２】
供試材Ｅに対し、傷５の部分に、含水材料６として模擬泥（組成：水１．２Ｌ、カオリナイト１ｋｇ、硫酸ナトリウム５０ｇ、塩化ナトリウム５０ｇ、塩化カルシウム５０ｇ）を配置した。そして、通電ステップＳ９として、含水材料６の温度が６５℃の環境で、図３の状態Ｉ（鋼板−、電極＋）で、１ｍＡの定電流を３０分印加した。
【０２２３】
その後、模擬泥を配置したまま、図３の状態ＩＩ（鋼板＋、電極−）で、０．５Ｖの定電圧を５分間印加し、電流値を計測した。
【０２２４】
次に、模擬泥を除去し、供試材Ｅの表面を洗浄後、電着塗膜４の膨れ部を除去した。そして、剥離部についてデジタル顕微鏡により写真を撮影し、写真から、電着塗膜４の膨れの大きさとして剥離面積を算出した。
【０２２５】
図１１は、写真から算出した剥離面積が３．１ｍｍ２の供試材Ｅについて、図３の状態ＩＩ（鋼板＋、電極−）で定電圧を印加したときの電流値の時間変化を示したグラフである。図１１に示すように、電圧の印加を開始（０秒）してから、１２０秒程度までは、電流値の変動が大きいことが判る。そして、電圧印加開始から２分程度経過すると、電流値は安定し始める。これは、第１計測ステップＳ５と同様に、各界面における化学反応の速度の安定性に起因するものと考えられる。本実験では、電圧印加から２分経過後５分までの間における電流値の最低値を、当該供試材Ｅにおける膨れ部の検出された電流値とした。他の供試材Ｅの膨れ部についても同様にして検出された電流値を得た。なお、検出された電流値は、所定期間における最低値に限らず、平均値等を採用してもよい。
【０２２６】
図１２は、上述のごとく得られた、計測された電流値を、剥離面積に対してプロットしたグラフである。なお、図１１の供試材Ｅのデータを一点鎖線の円で示している。図１２に示すように、剥離面積と計測された電流値との間には、図７と同様に、線形性の相関関係があることが判る。図１２に示す相関関係は、記憶部９２に格納された、予め試験的に求めておいた電流値と電着塗膜４の膨れの大きさとの相関関係の一例である。
【０２２７】
一方、図１３は、電流値の代わりに検出した抵抗値を、剥離面積に対してプロットしたグラフである。剥離面積と抵抗値との間にも、相関関係は確認できるが、図８と同様に、非線形性の相関関係となる。具体的には、剥離面積が小さい領域では、抵抗値の変化が大きくなり、剥離面積が大きい領域では、抵抗値の変化が小さくなる。電流値の代わりに抵抗値を用いた場合には、回帰式のフィッティングにおける誤差や、算出時の誤差が大きくなるおそれがある。
【０２２８】
図１２と図１３の違いについては、第１計測ステップＳ５における図７と図８の違いと同様に考察できる。
【０２２９】
図３の状態ＩＩにおける系全体は、上述のごとく、複数の界面が存在するから、系全体の抵抗値は、いわゆるオームの法則に従わず、定数にはならない。従って、定電圧又は定電流の条件下で、十分な時間の経過により各界面における化学反応の速度等が安定した定常状態において、電流値、電圧値、又は、抵抗値を検出し、電着塗膜４の膨れの大きさの計測に使用することが考えられる。
【０２３０】
各界面における化学反応の速度等が安定した定常状態では、上述のごとく、上記式（１）〜式（４）が成り立つと仮定できる。
【０２３１】
すなわち、式（２）から、定電圧及び定電流のいずれの条件下においても、抵抗値Ｒは断面積Ｓに反比例する。
【０２３２】
式（３）から、定電圧条件下において、電流値Ｉは断面積Ｓに比例する。
【０２３３】
式（４）から、定電流条件下において、電圧値Ｖは断面積Ｓに反比例する。
【０２３４】
電着塗膜４の膨れが発生すると、膨れ部では、電着塗膜４と鋼板２との間に空隙が生じている。その空隙は、含水材料６又はその成分で満たされていると考えることができる。そうすると、膨れ部における鋼板２の露出面（すなわち、剥離部に相当）と含水材料６又はその成分とが接触する部分において、アノード反応が進行する。
【０２３５】
系全体の断面積Ｓは、含水材料６の成分、濃度等の他の条件が同一であれば、膨れ部における鋼板２の露出面の面積、すなわち膨れ面積及び剥離面積と線形性の相関関係があると考えられる。そうすると、上記抵抗値Ｒ、定電圧条件下における電流値Ｉ及び定電流条件下における電圧値Ｖと、膨れ面積及び剥離面積との相関関係も、それぞれ上記式（２）、式（３）及び式（４）に準じる関係になると予測できる。すなわち、上記抵抗値Ｒ及び定電流条件下における電圧値Ｖと膨れ面積及び剥離面積とは非線形性の相関関係を示す一方、定電圧条件下における電流値Ｉと膨れ面積及び剥離面積とは線形性の相関関係を示すと考えられる。従って、計測精度の向上の観点から、定電圧条件下において検出された電流値に基づいて、電着塗膜４の膨れ面積又は剥離面積を計測することが望ましい。
【０２３６】
なお、電着塗膜４の膨れの大きさとして膨れ径又は剥離径を計測する場合には、図１２のような、予め試験的に求めておいた電流値と電着塗膜４の膨れ径又は剥離径との相関関係を記憶部９２に格納しておき、膨れ径又は剥離径の算出に使用すればよい。
【０２３７】
第２計測ステップＳ１０では、第１計測ステップＳ５と同様に、定電圧として、水の電気分解により水素が発生する理論電圧未満の電圧を印加することが望ましい。また、含水材料６の温度が２５℃であれば、水の電気分解により水素が発生する理論電圧（２５℃）である１．２３Ｖ未満の電圧を印加することが望ましい。これにより、第１計測ステップＳ５と同様に、水素の発生を抑えることができ、電着塗膜４の膨れの大きさの計測精度を向上できる。
【０２３８】
なお、定電圧の下限値については、第１計測ステップＳ５と同様に、好ましくは０．０５Ｖ以上、より好ましくは０．１Ｖ以上とすることができる。定電圧が下限値未満となると、電流値が小さすぎ、計測誤差が大きくなるおそれがある。
【０２３９】
また、第２計測ステップＳ１０では、第１計測ステップＳ５と同様の理由により、図３の状態ＩＩ（鋼板＋、電極−）で電圧を印加することが望ましい。図３の状態Ｉ（鋼板−、電極＋）で電圧を印加すると、電流は流れるものの、傷５においてカソード反応が進行するから、被覆金属材１の腐食がさらに進行し、耐食性試験の信頼性が低下するおそれがある。特に、図３の状態Ｉ（鋼板−、電極＋）で、水の電気分解が起こる理論電圧を超えた電圧を印加すると、傷５において、水の電気分解も進行して水素が発生するから、腐食の進行が進みやすく、望ましくない。
【０２４０】
電着塗膜４の膨れの大きさとしての膨れ面積及び剥離面積は、好ましくは０．１ｍｍ２以上２００ｍｍ２以下、より好ましくは０．２ｍｍ２以上１５０ｍｍ２以下、特に好ましくは０．５ｍｍ２以上１２０ｍｍ２以下である。また、電着塗膜４の膨れの大きさとしての膨れ径及び剥離径は、好ましくは０．４ｍｍ以上２０ｍｍ以下、より好ましくは０．６ｍｍ以上１７ｍｍ以下、特に好ましくは１ｍｍ以上１５ｍｍ以下である。
【０２４１】
電着塗膜４の膨れの大きさが下限値未満では、腐食の進展が不十分となり、耐食性試験の信頼性が低下するおそれがある。電着塗膜４の膨れの大きさが上限値を超えると、上記電流値が大きくなりすぎ、上記電流値との十分な相関関係が得られないおそれがある。また、電着塗膜４の膨れが大きすぎると、そのような膨れを発生させるために、特に膜質の優れた被覆金属材１では、通電ステップＳ９における通電時間が長くなるおそれもある。電着塗膜４の膨れの大きさを上記範囲とすることにより、電着塗膜４の膨れの大きさを精度よく容易に算出できるとともに、短時間で信頼性の高い耐食性試験が可能となる。
【０２４２】
予め試験的に求めておいた電流値と電着塗膜４の膨れの大きさとの相関関係としては、図１２のように、実験的手法により得られた相関関係を使用してもよいし、シミュレーション等の解析的手法により算出した相関関係を使用してもよい。
【０２４３】
第２計測ステップＳ１０において使用する含水材料６としては、上記の材料であれば限定されないが、耐食性試験の工程を簡素化する観点から、通電ステップＳ９において使用した含水材料６をそのまま使用することが望ましい。言い換えると、通電ステップＳ９終了後、図３の状態Ｉから状態ＩＩに変更して、そのまま第２計測ステップＳ１０を行うことが望ましい。
【０２４４】
なお、電着塗膜４の膨れ部における電着塗膜４と鋼板２との間の空隙には、通電時の化学反応により水素がたまっている場合がある。そのような場合、第２計測ステップＳ１０における電流値が小さくなり、計測誤差の増加の原因となり得るから、第２計測ステップＳ１０前に、膨れ部の電着塗膜４に孔を開け、水素を抜くようにしてもよい。
【０２４５】
また、水素の含有状況に拘わらず、通電ステップＳ９後、含水材料６を除去し、被覆金属材１を洗浄後、膨れ部の電着塗膜４を剥離してから、新たな含水材料６を配置し、第２計測ステップＳ１０を行ってもよい。
【０２４６】
≪算出ステップ≫
算出ステップＳ１１では、被覆金属材１の腐食の進行度合いを算出する。
【０２４７】
上述のごとく、通電ステップＳ９における通電開始から所定時間を経過した時点で電着塗膜４の膨れがどこまで進展したかをみることによって、被覆金属材１の腐食の進行度合いを得ることができる。
【０２４８】
腐食の進行度合いを示す指標としては、第１計測ステップＳ５で計測した傷５の大きさと第２計測ステップＳ１０で計測した電着塗膜４の膨れの大きさとの差や、電着塗膜４の膨れの進展速度等が挙げられるが、好ましくは、電着塗膜４の膨れの進展速度である。電着塗膜４の膨れの進展速度は、上述の腐食進展速度に相当するからである。
【０２４９】
腐食の進行度合いとして、電着塗膜４の膨れの進展速度を算出する場合は、例えば以下の手順で行う。すなわち、第１計測ステップＳ５で計測した傷５の面積又は径と、第２計測ステップＳ１０で計測した膨れ面積若しくは剥離面積又は膨れ径若しくは剥離径と、に基づいて、通電中に電着塗膜４の膨れが進展した領域の面積又は距離等を算出する。この進展した領域の面積又は距離と、通電ステップＳ９における通電時間と、に基づいて、電着塗膜４の膨れが進展する速度を算出する。
【０２５０】
算出ステップＳ１１で算出された腐食の進展度合いは、例えば、実腐食試験と関連付けて被覆金属材１の耐食性の評価に用いることができる。具体的には例えば、当該耐食性試験により得られた腐食の進展度合いと、実腐食試験で得られた腐食進展速度との関係を予め求めておき、当該耐食性試験結果に基づいて、それが実腐食試験においてどの程度の耐食性に相当するかをみることができる。
【０２５１】
（実施形態２）
以下、本開示に係る他の実施形態について詳述する。なお、これらの実施形態の説明において、実施形態１と同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【０２５２】
実施形態１では、被覆金属材１の１箇所に傷５が存在する場合、又は、相離れた複数箇所の傷５のうち１箇所を用いる場合について説明した。
【０２５３】
実施形態２では、被覆金属材１の相離れた複数箇所に傷５が存在し、そのうちの２箇所の傷５を用いる場合について説明する。
【０２５４】
図１４は、実施形態２に係る耐食性試験方法の原理及び耐食性試験装置の一例を説明するための図である。
【０２５５】
＜耐食性試験装置＞
図１４に示す耐食性試験装置１００は、具体的には例えば図１、図２に示す電極部装置３００を２箇所の傷５の部分に設けることにより達成できる。なお、この場合、制御装置９は共通としてもよいし、電極部装置３００の各々に１つずつ備えるようにしてもよい。ラバーヒータ４１等の第１温調要素は、設ける場合には、電極部装置３００の各々に１つずつ備えることが望ましい。ホットプレート４３等の第２温調要素は、設ける場合は、電極部装置３００の各々に対応する位置に１つずつ設けてもよいし、２つの電極部装置３００の全体に亘って対応する位置に１つ設けるようにしてもよい。
【０２５６】
図１４に示すように、実施形態２の耐食性試験装置１００は、２つの含水材料保持部１１を備えている。２つの含水材料保持部１１の各々には、含水材料６が収容されている。含水材料保持部１１の各々に収容された含水材料６は、２箇所の傷５の各々に接触している。
【０２５７】
実施形態２の耐食性試験装置１００は、２つの電極１２を備えている。２つの電極１２の各々は、２つの含水材料保持部１１の各々に挿入され、含水材料６に接触している。
【０２５８】
本実施形態では、外部回路７は２つの電極１２間を電気的に接続しており、直接鋼板２に接続されていない点で、実施形態１に係る耐食性試験装置１００と異なっている。
【０２５９】
＜耐食性試験方法＞
≪準備ステップ≫
準備ステップＳ１では、少なくとも２箇所の傷５を備えた被覆金属材１を準備する。
【０２６０】
２箇所の傷５のうち、少なくとも一方は、点状に形成されていることが望ましい。また、後述する第２計測ステップＳ１０で計測する電着塗膜４の膨れの大きさが大きい方の傷５は、この準備ステップＳ１において、点状に形成されていることが好ましい。さらに、後述する通電ステップＳ９でカソード反応が進行する傷５、すなわちカソードサイトとなる傷５は、点状に形成されていることが好ましい。この場合、アノードサイトとなる傷５の形状は特に限定されず、点状であってもよいし、例えばカッター傷のような線状等であってもよい。
【０２６１】
２箇所の傷５間の距離は電着塗膜４の膨れの確認の容易さの観点から、２ｃｍ以上であることが好ましく、３ｃｍ以上であることがさらに好ましい。
【０２６２】
≪回路接続ステップ及び第１配置ステップ≫
回路接続ステップＳ２において、図１４に示すように、被覆金属材１の電着塗膜４の上に、２つの含水材料保持部１１を、含水材料保持部１１の各々が２箇所の傷５の各々を囲むように配置する。そして、互いに配線７１で接続された２つの電極１２を２つの含水材料保持部１１の各々に挿入する。さらに、第１配置ステップＳ３で、含水材料６を、２つの含水材料保持部１１の各々に注入する。
【０２６３】
以上により、２箇所の傷５が、該傷５に接触する含水材料６を介して外部回路７で電気的に接続された状態になる。
【０２６４】
≪洗浄ステップ≫
洗浄ステップＳ４では、通電手段８によって、外部回路７に流れる電流の方向を交互に切り替えつつ、２つの電極１２間に通電する。２つの電極１２間に通電すると、含水材料６を介して、鋼板２にも通電される。
【０２６５】
具体的に、図１４は、左側の電極１２が通電手段８の負極側、右側の電極１２は通電手段８の正極側に接続された状態を示す。図１４の状態では、左側の電極１２と含水材料６との界面では還元反応が進行するから、左側の電極１２はカソードとなる。そして、左側の傷５は、左側の電極１２と同一の含水材料６に接触しているから、左側の傷５における鋼板２の露出部５Ａでは、上述のアノード反応が進行する。すなわち、左側の傷５は、アノードサイトとなる。
【０２６６】
上記アノードサイトにおけるアノード反応により発生した電子ｅ−は鋼板２を通って右側の傷５に移動する。そして、右側の傷５における鋼板２の露出部５Ａは、含水材料６と接触しているから、上述のカソード反応が進行する。すなわち、右側の傷５は、カソードサイトとなる。さらに、右側の傷５が接触する含水材料６は、右側の電極１２とも接触しているから、右側の電極１２と含水材料６との界面では酸化反応が進行する。そうして、右側の電極１２はアノードとなる。
【０２６７】
カソードサイトとなる傷５は、カソード反応が進行するから、図３の状態Ｉと同様の状態となる。一方、アノードサイトとなる傷５は、アノード反応が進行するから、図３の状態ＩＩと同様の状態となる。
【０２６８】
そして、外部回路７に流れる電流の方向を交互に切り替えると、図１４の状態と、図１４の状態を左右反転させた状態とが交互に切り替わることになる。具体的には、図１４の状態から、電流の方向の切り替えを２回行ったとすると、左側の傷５は、アノードサイト→カソードサイト→アノードサイトとなる。一方、右側の傷５は、カソードサイト→アノードサイト→カソードサイトとなる。そうして、２箇所の傷５における付着物を同時に除去できる。これにより、洗浄ステップＳ４における処理効率が向上する。
【０２６９】
なお、この場合、２箇所の傷５のうちの一方は必然的にアノードサイトから始まることになるから、傷５における付着物の十分な除去性を確保する観点から、切り替えの回数は３回以上行うことが望ましい。
【０２７０】
また、処理の安定性を向上させる観点からは、実施形態１のように、電極１２及び鋼板２間を外部回路７で接続して、２箇所の傷５をそれぞれ処理する構成が望ましい。
【０２７１】
≪第１計測ステップ≫
外部回路７を２つの電極１２間に接続したままでは、図１４に示すように、一方の傷５はアノードサイトとなるが、他方の傷５はカソードサイトとなる。
【０２７２】
この状態で、第１計測ステップＳ５を行ってもよいが、実施形態１の第１計測ステップＳ５と同様とすることが好ましい。
【０２７３】
上述のごとく、カソードサイトとなる傷５では腐食が進行させてしまうおそれがある。また、２箇所の傷５のうち、小さい方の傷５の大きさを反映した電流しか流れないおそれがあるから、２箇所の傷５の大きさの差が大きい場合、大きい方の傷５の大きさの計測精度が低下するおそれがある。
【０２７４】
従って、本実施形態の第１計測ステップＳ５は、実施形態１の第１計測ステップＳ５と同様とすることが望ましい。具体的には、外部回路７を、２つの電極１２間の接続から電極１２及び鋼板２間の接続に変更する。そうして、実施形態１と同様に、２箇所の傷５の大きさをそれぞれ計測する。
【０２７５】
≪第２配置ステップ≫
第２配置ステップＳ６では、外部回路７の接続を２つの電極１２間に戻すとともに、実施形態１と同様の作業を行う。
【０２７６】
≪測温ステップ≫
測温ステップＳ８では、両方の含水材料６の温度を計測すればよいが、特にカソードサイトとなる傷５側（電極１２はアノード側）の含水材料６の温度を計測することが望ましい。
【０２７７】
≪通電ステップ≫
通電ステップＳ９では、２つの電極の一方及び他方を、それぞれアノード及びカソードとして両者間に通電することにより、被覆金属材の腐食を進行させる。
【０２７８】
上述のごとく、例えば図１４の状態では、左側の電極１２がカソード、右側の電極１２がアノードとなる。そうして、左側の傷５がアノードサイト、右側の傷５がカソードサイトとなる。
【０２７９】
アノードサイトとなる傷５は、上述のごとく、図３の状態ＩＩの傷５と同様の状態となる。アノードサイトとなる傷５では、アノード反応が進行し、カソード反応の進行は抑制されるから、電着塗膜４の膨れはほとんど発生しない。
【０２８０】
一方、カソードサイトとなる傷５は、上述のごとく、図３の状態Ｉの傷５と同様の状態となる。そして、カソードサイトとなる傷５では、電着塗膜４の膨れが進展する。従って、通電開始から所定時間を経過した時点でのカソードサイトにおける電着塗膜４の膨れの大きさを評価することによって、被覆金属材１の腐食の進行度合いを評価できる。
【０２８１】
なお、傷５の大きさ、形状等、通電手段８による通電時の電流値等の条件によっては、アノードサイトにおいてもカソード反応が進行する場合がある。すなわち、本実施形態において、２箇所の傷５において、アノード反応が進行する傷５と、カソード反応が進行する傷５とが明瞭に分かれることが好ましいが、明瞭に分かれない場合もある。この場合、アノードサイトにおいても電着塗膜４の膨れが進展し得る。このような場合には、２箇所の傷５の双方において電着塗膜４の膨れが進行し得るから、後述する算出ステップＳ１１において、電着塗膜４の膨れが大きい方の傷５に基づいて、被覆金属材１の腐食の進行度合いを算出することになる。
【０２８２】
このように、本実施形態では、通電により、アノード反応が進行するアノードサイトと、カソード反応が進行するカソードサイトとを分離するとともに、傷５における両反応の進行及び電着塗膜４の膨れの進展を安定的に促進できるから、被覆金属材１の耐食性試験を極めて短時間で精度よく行うことができる。
【０２８３】
なお、２つの電極１２間には、実施形態１と同様に、定電流又は定電圧、好ましくは定電流を印加することが望ましい。
【０２８４】
また、２つの電極１２間に流れる電流値も、実施形態１と同様の値とすることが望ましい。
【０２８５】
≪第２計測ステップ≫
本実施形態に係る第２計測ステップＳ１０は、外部回路７を２つの電極１２間に接続したまま行ってもよいが、第１計測ステップＳ５と同様の理由により、実施形態１の第２計測ステップＳ１０と同様とすることが望ましい。
【０２８６】
具体的には、外部回路７を、２つの電極１２間の接続から電極１２及び鋼板２間の接続に変更する。そうして、実施形態１と同様に、電着塗膜４の膨れの大きさを計測する。
【０２８７】
なお、カソードサイトにおける電着塗膜４の膨れが、アノードサイトにおける電着塗膜４の膨れよりも明らかに大きい場合は、カソードサイトの電着塗膜４の膨れの大きさのみ計測すればよい。両方で電着塗膜４の膨れが発生した場合は、両方とも大きさを計測し、結果を比較した上でいずれか大きい方を選択すればよい。
【０２８８】
≪算出ステップ≫
カソードサイトにおける傷５の大きさと、電着塗膜４の膨れの大きさとに基づいて、被覆金属材１の腐食の進行度合いを算出すればよい。アノードサイト及びカソードサイトの両方で電着塗膜４の膨れが進展した場合は、電着塗膜４の膨れの大きさが大きい方のサイトにおける傷５の大きさと、電着塗膜４の膨れの大きさとに基づいて、被覆金属材１の腐食の進行度合いを算出すればよい。
【０２８９】
（実施形態３）
上記実施形態において、以下の補正ステップＳ１２を設けてもよい。
【０２９０】
≪補正ステップ≫
傷５の通電ステップＳ９前の大きさにばらつきがあると、傷５において進行するカソード反応及び水の電気分解反応の進行度合い、電着塗膜４の膨潤による傷５の閉じ具合、電着塗膜４の膨れ内で発生した水素の脱泡度合い等にばらつきが生じる。そうして、電着塗膜４の膨れの大きさにもばらつきが生じ、耐食性試験の信頼性が低下する。しかしながら、そのようなばらつきの発生を抑制するために、いつも全く同一の大きさの傷５を備えた被覆金属材１を準備することは難しい。
【０２９１】
補正ステップＳ１２では、算出ステップＳ１１で算出した腐食の進行度合いを、通電ステップＳ９前の傷５の大きさに基づいて、補正する。
【０２９２】
具体的には例えば、補正ステップＳ１２において、第１計測ステップＳ５で計測した傷５の大きさと、予め試験的に求めておいた傷５の大きさと被覆金属材１の腐食の進行度合いとの相関関係と、に基づいて、算出ステップＳ１１で算出した被覆金属材１の腐食の進行度合いを補正する。
【０２９３】
補正ステップＳ１２において、制御装置９の演算部９１は、被覆金属材１の腐食の進行度合いを補正する補正手段として機能する。補正された被覆金属材１の腐食の進行度合いの情報も記憶部９２に格納される。
【０２９４】
具体例として、実施形態２において、腐食の進行度合いとして電着塗膜４の膨れの進展速度、すなわち腐食進展速度を採用する場合を例に挙げて説明する。図１５は、後述する実験例の耐食性試験における供試材Ｆ１、Ｆ２の傷５の径と、腐食進展速度の指数との関係を示すグラフである。なお、「腐食進展速度の指数」は、腐食進展速度を、傷５の径が１ｍｍのときの腐食進展速度に対する比で示したものである。
【０２９５】
図１５に示すように、供試材Ｆ１、Ｆ２のいずれにおいても、傷５の径が１．５ｍｍから０．２ｍｍまで小さくなるに伴い、腐食進展速度は増加する。このことは、傷５の径が小さいほど腐食の加速性が上昇することを示している。言い換えると、傷５の径が大きくなると、腐食進展速度は低下、すなわち腐食の加速再現性が低下する。これは、傷５の径が大きくなることにより傷５における鋼板２の露出部の面積が増加することが主たる原因と考えられる。鋼板２の露出部の面積が増加すると、電着塗膜４の膨れに直接関与しない電気化学反応（水素イオンの還元による水素発生）が増加し、通電手段８により供給される電気エネルギーの浪費分が増加し得る。
【０２９６】
供試材Ｆ１、Ｆ２の結果から回帰式を算出すると、図１５中実線で示す曲線（Ｒ２＝０．９７）のようになる。この回帰式は上述の相関関係の一例である。このように、傷５の大きさと、腐食進展速度との相関関係を、予め実験的又はシミュレーション等の解析的な手法により試験的に求めておくことができる。相関関係として、図１５の実線で示すような回帰式の情報を記憶部９２に格納しておき、補正に使用すればよい。
【０２９７】
また、上述の相関関係は、傷５の大きさに対応する補正係数としてもよい。具体的には例えば、図１５に示すような回帰式から算出した、所定の傷５の大きさに対応する補正係数の情報を記憶部９２に格納しておき、補正に使用してもよい。補正係数とは、例えば、図１５の例では、所定の傷５の径に対応する回帰式上の腐食進展速度の指数である。具体的には例えば、図１５において、傷５の径が１ｍｍのときの補正係数は１、傷５の径が０．４ｍｍのときの補正係数は１．５となる。このような補正係数を、例えば傷５の径０．１ｍｍ毎に算出しておき、補正に使用すればよい。相関関係として、傷５の大きさに対応する補正係数を予め算出しておくことにより、補正が容易となる。そうして、簡易な構成で信頼性及び汎用性の高い耐食性試験が可能となる。
【０２９８】
具体例として、仮に第１計測ステップＳ５で計測された傷５の径が０．４ｍｍ、算出ステップＳ１１で算出された腐食進展速度が１．５ｍｍ／ｈであったとする。また、相関関係として補正係数を採用し、例えば傷５の径が１ｍｍ及び０．４ｍｍのときの補正係数がそれぞれ１及び１．５であったとする。この場合、演算部９１は、傷５の径が０．４ｍｍであるという情報と、記憶部９２から読み出した傷５の径０．４ｍｍのときの補正係数が１．５であるという情報と、に基づいて、腐食進展速度１．５ｍｍ／ｈの値を補正係数１．５で除して１ｍｍ／ｈに補正する。
【０２９９】
このような補正ステップＳ１２を設けることにより、カソード反応が進行する傷５の通電前の大きさによらず、被覆金属材１の腐食の進行度合いを精度よく評価できる。そうして、耐食性試験の信頼性及び汎用性を高めることができる。
【０３００】
−実験例−
［耐食性試験］
表２に示すように、供試材Ｆ１、Ｆ２として、電着塗膜４の塗料、及び電着焼付条件が異なる２種類を準備した。
【０３０１】
【表２】
0006801805.tif 000003
【０３０２】
供試材Ｆ１、Ｆ２はいずれも金属製基材が鋼板２であり、化成皮膜はリン酸亜鉛皮膜（化成処理時間１２０秒）、電着塗膜４の厚さは１０μｍである。各供試材について、図１４に示す態様で本実施形態に係る耐食性試験を行なった。
【０３０３】
供試材Ｆ１、Ｆ２には、ビッカース硬さ試験機を用いて、鋼板２に達する傷５を互いに４ｃｍの間隔をあけて同一径で２箇所に付与した。具体的には、表２に示すように、供試材Ｆ１では、０．２ｍｍ、０．６ｍｍ、及び、１．５ｍｍの径を有する傷５を２箇所に付与してなる３種類のサンプルを準備した。供試材Ｆ２では、０．２ｍｍ、０．４２ｍｍ、０．６ｍｍ、１ｍｍ、及び、１．５ｍｍの径を有する傷５を２箇所に付与してなる５種類のサンプルを準備した。
【０３０４】
含水材料６として、水１．２Ｌに対し、支持電解質としての塩化ナトリウム５０ｇ、塩化カルシウム５０ｇ、及び硫酸ナトリウム５０ｇ、並びに、粘土鉱物としてのカオリナイト１０００ｇを混合させてなる模擬泥を用いた。電極１２としては、外径約１２ｍｍ、内径約１０ｍｍのリング状の有孔電極（白金製）を用いた。また、鋼板２の下側にホットプレートを配置し、鋼板２及び含水材料６の温度を６５℃に加温した。
【０３０５】
通電手段８の電流値は１ｍＡとした。含水材料６を電着塗膜４の表面上に配置してから、３０分保持した後、通電を行った。通電時間は、０．５時間であった。
【０３０６】
通電終了後、上述の方法で、各供試材について、図１５に示す腐食進展速度を算出した。
【０３０７】
（実施形態４）
上記実施形態では、第１計測ステップＳ５は、電気化学的手法により、傷５の大きさを計測するステップであったが、上記構成に限られない。
【０３０８】
具体的には例えば、被覆金属材１の表面の画像データから傷５の大きさを計測してもよい。
【０３０９】
すなわち、第１計測装置は、被覆金属材１の表面、すなわち電着塗膜４の表面の画像データを取得するための画像検出手段を備える構成としてもよい。画像検出手段は、具体的には例えばＣＣＤカメラ等のカメラ、デジタル顕微鏡、光学顕微鏡及び電子顕微鏡等である。画像検出手段は、第１計測ステップＳ５において、通電ステップＳ９前の傷５の画像を撮影する。
【０３１０】
この場合、当該画像検出手段は、制御装置９に電気的に接続又はワイヤレス接続され得る。画像検出手段により取得された画像データは、制御装置９に送られ、記憶部９２に格納される。演算部９１は、当該画像データ上で、傷５の大きさを計測する。本構成によれば、画像検出手段により取得した画像データを用いるから、精度よく傷５の大きさを計測できる。なお、制御装置９は、例えば画像検出手段にも制御信号を出力し、カメラによる撮影タイミング等を制御するように構成されてもよい。
【０３１１】
（実施形態５）
上記実施形態では、被覆金属材１の測定部分４Ａは、電着塗膜４及び化成皮膜３を貫通して鋼板２に達する傷５を含む構成であったが、傷５は鋼板２にまで達していなくてもよい。また、測定部分４Ａは、傷５を備えていなくてもよい。
【０３１２】
この場合、例えば図３に示す測定部分４Ａにおいて、電着塗膜４に浸透した含水材料６が鋼板２に到達すると、含水材料６と鋼板２の接触部においてカソード反応（状態Ｉ）又はアノード反応（状態ＩＩ）が進行する。すなわち、傷５が鋼板２に到達していない、又は、傷５がない場合であっても、含水材料６が電着塗膜４へ浸透し最初に鋼板２に到達したときが腐食抑制期間の終了時と考えられる。含水材料６が鋼板２に接触すると腐食が発生し始める。そして、最初に腐食が発生した部分を起点として腐食を進展させ、電着塗膜４の膨れの大きさから、腐食進展速度を算出することになる。なお、所望の位置を起点として腐食を促進させる観点からは、被覆金属材１は、傷５、特に鋼板２に達する傷５を備えていることが望ましい。
【０３１３】
被覆金属材１が傷５を備えていない場合、洗浄ステップＳ４及び第１計測ステップＳ５は不要となる。この場合、例えば通電ステップＳ９で発生した電着塗膜４の膨れの大きさを第２計測ステップＳ１０で計測し、その大きさから腐食の進行度合いを算出すればよい。
【０３１４】
（その他の実施形態）
図１、図２に示す電極部装置３００及び耐食性試験装置１００は、一例であり、図３、図１４及び上記実施形態の記載において説明した耐食性試験方法の原理を実施可能な電極部装置及び耐食性試験装置であれば、図１、図２の構成に限られない。
【０３１５】
上記実施形態では、各種検出手段、各種制御対象等に電気的に接続又はワイヤレス接続された制御装置９を備える構成であったが、本開示に係る耐食性試験方法は、その他の手段によっても行うことができる。具体的には例えば、通電手段８の通電情報、温度センサ３７の温度情報、画像検出手段の画像データ等を、ユーザにより他のコンピュータに読み込んで、処理を行ってもよい。
【０３１６】
上記実施形態では、例えば第１計測ステップＳ５、第２計測ステップＳ１０及び算出ステップＳ１１における算出手段等の役割を、単一の制御装置９が担う構成であったが、例えばステップ毎に異なる制御装置を使用するなど、別々の手段であってもよい。なお、制御装置９による算出結果の精度の向上及び耐食性試験装置１００のコンパクト化に資する観点からは、複数の役割を単一の制御装置９が担うことが望ましい。
【０３１７】
被覆金属材１及び含水材料６の温度調整は、上記実施形態の構成に限られない。例えば、電極部装置３００全体を炉に導入して温度調整してもよい。
【０３１８】
第２配置ステップＳ６は、第１計測ステップＳ５の前に行ってもよい。また、通電ステップＳ９と第２計測ステップＳ１０とで異なる含水材料６を使用する場合には、第２配置ステップＳ６と同様の第３配置ステップを通電ステップＳ９及び第２計測ステップＳ１０の間に設ければよい。第２配置ステップＳ６及び第３配置ステップはいずれか一方のみを備えていてもよい。さらに、洗浄ステップＳ４、第１計測ステップＳ５、通電ステップＳ９及び第２計測ステップＳ１０で使用する含水材料６が共通である場合には、第２配置ステップＳ６も第３配置ステップも設けなくてよい。
【産業上の利用可能性】
【０３１９】
本開示は、信頼性が高く、簡便で汎用性に優れた表面処理膜の膨れの大きさの計測方法及び計測装置、並びに、被覆金属材の耐食性試験方法及び耐食性試験装置をもたらすことができるので、極めて有用である。
【符号の説明】
【０３２０】
１  被覆金属材
２  鋼板（金属製基材）
３  化成皮膜（金属製基材）
４  電着塗膜（表面処理膜）
４Ａ  測定部分
５  傷
６  含水材料
７  外部回路（処理装置、計測装置、追加の計測装置）
８  通電手段（処理装置、電流検出手段、計測装置、追加の計測装置）
９  制御装置（算出手段、補正手段、温度コントローラ、処理装置、計測装置、追加の計測装置）
９１  演算部
９２  記憶部
９３  制御部
１１  含水材料保持部
１１Ａ  開口部
１２  電極（処理装置、計測装置、追加の計測装置）
１２ａ  先端
３０  容器
３１  容器本体
３２  底部
３２Ａ  底面
３３  磁石
３６  穴
３６Ａ  底
３７  温度センサ（温度検出手段）
３８  貫通孔
４１  ラバーヒータ（第１温調要素）
４３  ホットプレート（第２温調要素）
７１  配線
１００  耐食性試験装置
３００  電極部装置
３０１  小径部
３０２  大径部
３０４  溝部
【要約】
【課題】信頼性が高く、簡便で汎用性に優れた表面処理膜の膨れの大きさの計測方法及び計測装置、並びに、被覆金属材の耐食性試験方法及び耐食性試験装置をもたらす
【解決手段】金属製基材に表面処理膜が設けられてなる被覆金属材に形成された上記表面処理膜の膨れの大きさを計測する方法であって、上記膨れに接触する含水材料と該含水材料に接触する電極とを配置するとともに、該電極及び上記金属製基材間を外部回路で電気的に接続するステップと、上記外部回路によって、上記電極及び上記金属製基材をそれぞれカソード及びアノードとして、両者間に定電圧を印加し、両者間に流れる電流値を計測するステップと、計測した上記電流値と、予め試験的に求めておいた電流値と上記膨れの大きさとの相関関係と、に基づいて、上記膨れの大きさを算出するステップと、を備えている。
【選択図】図３【図１】
0006801805.tif 000004
【図２】
0006801805.tif 000005
【図３】
0006801805.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
0006801805.tif 000009
【図７】
0006801805.tif 000010
【図８】
0006801805.tif 000011
【図９】
0006801805.tif 000012
【図１０】
0006801805.tif 000013
【図１１】
0006801805.tif 000014
【図１２】
0006801805.tif 000015
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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