アルミニウムの寿命評価方法及び寿命評価装置
【課題】 本発明は、実環境中での腐食形態を簡便に評価し、かつ短時間でアルミニウムの寿命を評価するアルミニウムの寿命評価方法及び寿命評価装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 本発明に係る解決手段は、アルミニウムからなる評価体に対して、塩水噴霧ステップ、乾燥ステップ、湿潤ステップを繰り返し行い腐食を加速させる加速工程と、評価体の表面に形成された腐食部分の表面積と、前記評価体の表面積との比を腐食面積比として測定する測定工程と、腐食面積比に基づいて評価体の寿命を評価する評価工程とを備える。
【解決手段】 本発明に係る解決手段は、アルミニウムからなる評価体に対して、塩水噴霧ステップ、乾燥ステップ、湿潤ステップを繰り返し行い腐食を加速させる加速工程と、評価体の表面に形成された腐食部分の表面積と、前記評価体の表面積との比を腐食面積比として測定する測定工程と、腐食面積比に基づいて評価体の寿命を評価する評価工程とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウムの寿命評価方法及び寿命評価装置に係る発明であって、特に、複合サイクル試験（Ｃｕ2+，Ｆｅ3+含有塩水噴霧→乾燥→湿潤）を行い加速評価するアルミニウムの寿命評価方法及び寿命評価装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱交換器の材料としては、成形性、溶接性、耐食性を考慮してアルミニウムが多く使用されている。しかし、アルミニウムが耐食性を有しているといえども、塩害が懸念される地域での長期使用の間には腐食は免れない。そのため、的確な製品の寿命評価が必要不可欠である。
【０００３】
従来、アルミニウムの耐食性試験には、短時間で試験を行うために特許文献１に示す腐食促進環境下で試験が行われていた。具体的に、特許文献１では、塩水噴霧→乾燥→湿潤サイクルを繰り返すことにより腐食促進させ、孔食を主体に腐食を評価していた。これにより、特許文献１は、アルミニウム材料について、短期間で市場の相関関係の高い耐食性試験を開示している。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２３７３３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示されているアルミニウム材料の耐食性試験方法は、アルミニウムの孔食に関してのみ評価が行われている。つまり、特許文献１は、アルミニウム腐食の深さ方向のみ評価しており、アルミニウムの他の腐食形態である表面腐食については評価していないという課題があった。
【０００６】
また、特許文献１は、アルミニウム材料の耐食性比較評価のみを行っているだけで、寿命については何ら評価していないという課題もあった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、実環境中での腐食形態を簡便に評価し、かつ短時間でアルミニウムの寿命を評価するアルミニウムの寿命評価方法及び寿命評価装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る解決手段は、アルミニウムからなる評価体に対して、塩水噴霧ステップ、乾燥ステップ、湿潤ステップを繰り返し行い腐食を加速させる加速工程と、評価体の表面に形成された腐食部分の表面積と、前記評価体の全表面積との比を腐食面積比として測定する測定工程と、腐食面積比に基づいて評価体の寿命を評価する評価工程とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に記載のアルミニウムの寿命評価方法は、評価体の表面に形成された腐食部分の表面積と、前記評価体の全表面積との比を腐食面積比として測定し、当該腐食面積比に基づいて寿命を評価するので、実環境中での腐食形態を簡便に評価し、かつ短時間でアルミニウムの寿命を評価することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（実施の形態１）
従来、アルミニウムの腐食を評価する場合、孔食の深さを腐食評価指標として採用する場合が多かった。しかし、本実施の形態では、アルミニウムの腐食を評価する腐食評価指標としてアルミニウムの表面が変色する表面腐食を腐食評価指標として採用する。
【００１１】
まず、図１に、本発明の実施の形態１に係るアルミニウムの寿命評価装置の構成図を示す。図１に示す寿命評価装置は、アルミニウムの実環境腐食を模擬している。具体的に図１に示す寿命評価装置では、槽１内にアルミニウムの評価体２が評価体設置場所３に設置されている。
【００１２】
そして、槽１内には、塩水にＣｕ2+、Ｆｅ3+を含めることが可能な塩水噴霧装置４（Ｃｕ2+、Ｆｅ3+、Ｃｌ-濃度を調節可能）と、温度・湿度制御装置５とを備えている。そのため、図１に示す寿命評価装置は、Ｃｕ2+、Ｆｅ3+含めることが可能な塩水噴霧ステップと、乾燥ステップと、湿潤ステップのサイクルを繰り返し行うことができる。
【００１３】
上記サイクルを行うことで、評価体２に腐食が生じることになる。当該腐食を評価するために、図１に示す寿命評価装置では、洗浄装置８及び洗浄ノズル９を設けて、評価体２の表面を水洗浄する。その後、図１に示す寿命評価装置では、評価体２の表面を顕微鏡６で観察し、撮像・画像処理装置７で評価体２の表面積に対する腐食部分の表面積の比（以下、腐食面積比ともいう）を測定する。
【００１４】
なお、顕微鏡６は、評価体２に対し９０度の位置に設置され、撮像・画像処理装置７は、評価体２の表面の画像を撮像し、当該画像を腐食部分と非腐食部分の二値で表現されるように画像処理（二値化）が行われる。撮像・画像処理装置７は、画像を二値化する際に、ガンマ値、光照射を変更することで、０（黒）から２５５（白）に分割された輝度レンジのうち、５０から１００を腐食部分のピークに、２００から２５０を非腐食部分のピークになるように画像を調節している。そのため、撮像・画像処理装置７は、輝度レンジのうち０から1５０以下が腐食部分、1５1から２５５以下が非腐食部分と評価している。
【００１５】
なお、図１に示す寿命評価装置では、塩水噴霧ステップや湿潤ステップで顕微鏡６のガラスが曇るため、図示していないがワイパーを設けている。又は、ワイパーの代わりに、ガラスが曇らないように、顕微鏡６にシャッターを設けても良い。
【００１６】
以上のように、本実施の形態に係る寿命評価装置では、従来と異なり、アルミニウムの孔食の深さを腐食評価指標とするのではなく、撮像・画像処理装置７を用いて腐食面積比を腐食評価指標としているので、アルミニウムの腐食について孔食だけではなく実環境で問題となっている腐食を再現することができる。
【００１７】
また、本実施の形態に係る寿命評価装置では、従来と異なり、アルミニウムの腐食促進剤と考えられているＣｕ2+やＦｅ3+を塩水に含ませ噴霧することにより、アルミニウムの腐食を加速的に促進させることができる。なお、塩水に含ませるＣｕ2+やＦｅ3+は、少なくともいずれか一方でも良い。
【００１８】
次に、図１に示す寿命評価装置は、撮像・画像処理装置７で測定した腐食面積比に基づいて、評価装置１０で評価体２の寿命の評価する。図２を用いて、寿命の評価方法を説明する。まず、本実施の形態の寿命評価方法では、図２に示すように、横軸をぬれ時間（塩水噴霧時間（塩水噴霧ステップ）＋湿潤時間（湿潤ステップ））、縦軸を腐食面積比とし、測定した値をグラフ化する。なお、図２の横軸及び縦軸はともにｌｏｇスケールである。また、図２には、比較試験となる実環境データもグラフ化している。但し、実環境データにおいて、ぬれ時間は運転時間としている。
【００１９】
本実施の形態に係る寿命評価装置で測定した腐食面積比は、ぬれ時間をｔ、腐食面積比をＨ、係数をａ，ｂとすると式１のような関係となる。なお、実環境データも同様に、式１の関係を有している。
【００２０】
【数１】
【００２１】
本実施の形態に係る寿命評価装置で測定した試験データの係数ｂは、図２に示すように実環境データの係数ｂと等しくなる。そのため、本実施の形態に係る寿命評価装置で測定は、実環境を加速した関係にあることが分かる。また、係数ａから実環境に対する加速倍率を算出することができる。
【００２２】
また、本実施の形態に係る寿命評価方法では、式１のような関係式が成り立つため、ぬれ時間ｔと腐食面積比Ｈとの関係を一点測定できれば、図２に示すような関係図を作成することができる。なお、式１の関係から分かるように、ｌｏｇ（ａ）が大きいほど腐食発生時間が速くなるため、腐食進行速度は速くなる。
【００２３】
さらに、腐食面積比Ｈとぬれ時間ｔとが式１のような関係を有していることから、ある一定値以上の腐食面積比Ｈを有した場合、その評価体２は製品として使用できないとすると、当該一定値の腐食面積比Ｈから評価体２の寿命を算出することができる。また、加速倍率が算出できるため、実環境でのアルミニウムの寿命評価を短時間で行うことができる。
【００２４】
上述したように、本実施の形態では、アルミニウムの腐食促進剤として、アルミニウムよりイオン化傾向の小さい金属イオン（Ｃｕ2+やＦｅ3+）を添加した塩水を噴霧する。そのため、Ｃｌ-が酸化被膜を破った後に、Ｃｕ2+やＦｅ3+が電気化学作用を促進するために、実環境での腐食モードを保った上で、加速倍率のみを増加させることができる。噴霧水中に添加する薬剤としては、Ｃｕ2+、Ｆｅ3+、Ｃｌ-の他に腐食因子が添加されることがないように、ＣｕＣｌ2やＦｅＣｌ3を使用する。
【００２５】
さらに、アルミニウムの腐食を加速する濃度は、Ｃｕ2+として０.０１ｐｐｍ以上、Ｆｅ3+として０.０１ｐｐｍ以上添加する。また、濃度５％の塩水噴霧（Ｃｌ-）であるため、添加する薬剤の最大量は、それぞれＣｕＣｌ2が４.５％、ＦｅＣｌ3が２.６％として、ＣｕＣｌ2とＦｅＣｌ3による塩水噴霧水中のＣｌ-が５％を超えないようにしている。
【００２６】
また、実環境中においては、アルミニウムに水分（水道水）が付着すると、Ｃｕ2+やＦｅ3+が付着することがわかっている。そして、この水道水中には、最大Ｃｕ2+が１.０ｐｐｍ、Ｆｅ3+が０.３ｐｐｍ含まれているため、Ｃｕ2+を１.０ｐｐｍ、Ｆｅ3+を０.３ｐｐｍ含有する塩水噴霧を適用するのが実環境との関係から好ましいと考えられる。
【００２７】
（実施の形態２）
実施の形態１では、腐食面積比を測定する方法として、顕微鏡６と撮像・画像処理装置７とを用いる方法で説明したが、本発明はこれに限られない。そこで、実施の形態１と異なる腐食面積比の測定方法を行う寿命評価装置の構成を図３に示す。図３に示す寿命評価装置でも、図１と同様、槽１、評価体２、評価体設置場所３、塩水噴霧装置４、温度・湿度制御装置５、洗浄装置８、洗浄ノズル９及び評価装置１０を備えている。
【００２８】
しかし、図３に示す寿命評価装置では、腐食面積比を測定するための顕微鏡６と撮像・画像処理装置７の代わりに、光源及び検出器１１が設置されている。この光源及び検出器１１は、評価体２の表面に光を照射する光源部分と、評価体２の表面で反射された光源からの反射光を検出し、当該反射光より腐食面積比を測定する検出部分から構成されている。
【００２９】
なお、光源部分は、評価体２に対し９０度の位置に設置されており、評価体２に向かって光を入射する。そして、検出部分は、光源部分からの光を評価体２の表面で跳ね返えした反射光が全反射である場合、当該部分は非腐食と判断し、反射光が乱反射される場合、当該部分は腐食と判断している。
【００３０】
次に、図３に示す寿命評価装置は、光源及び検出器１１で測定した腐食面積比に基づいて、評価装置１０で評価体２の寿命の評価する。評価装置１０での寿命評価は、実施の形態１で説明した方法で行うため、本実施の形態では説明を省略する。
【００３１】
なお、図３に示す寿命評価装置でも、塩水噴霧ステップや湿潤ステップで光源及び検出器１１のガラスが曇るため、図示していないがワイパーを設けている。又は、ワイパーの代わりに、ガラスが曇らないように、光源及び検出器１１にシャッターを設けても良い。
【００３２】
以上のように、本実施の形態に係る寿命評価装置では、従来と異なり、アルミニウムの孔食の深さを腐食評価指標とするのではなく、光源及び検出器１１を用いて腐食面積比を腐食評価指標としているので、アルミニウムの腐食について孔食だけではなく実環境で問題となっている腐食を再現することができる。
【００３３】
（実施例）
次に、上述した実施の形態に係る寿命評価装置を用いて、熱交換器アルミニウムフィンの寿命評価を行った場合の具体的な実施例について説明する。なお、寿命評価を行う熱交換器は、図４に示すような形状をしており、熱交換器の側面からアルミニウムフィン２０の部分が確認できる。本発明に係る寿命評価は、熱交換器の側面から確認できるアルミニウムフィン２０のうち、当該側面から側面近傍のＣｕ管（図示せず）までの全体を表面観察し、その部分の全体が変色した時間を寿命として評価する。
【００３４】
（実施例１）
図１に示した寿命評価装置を用いて、純アルミニウム（１２００）からなる熱交換器のアルミニウムフィン（５ｃｍ×１０ｃｍ×１０ｃｍ）の寿命評価を行った実施例を以下に説明する。なお、純アルミニウム（１２００）とは、ＪＩＳ Ｈ４０００（アルミニウム及びアルミニウム合金の板及び条）において規格化されている合金番号である。そして、純アルミニウム（１２００）の成分は、Ａｌが９９．００％以上、Ｓｉ＋Ｆｅが１．００％以下、Ｃｕ，Ｍｎ，Ｚｎ，Ｔｉのそれぞれが０．０５％以下、その他の合計が０．１５％以下（但し、個々は０．０５％以下）となっている。
【００３５】
本実施例では、上述の熱交換器アルミニウムフィン（以下、単にアルミニウムフィンともいう）を評価体２として、評価体設置場所３に設置し、以下に示すサイクル１又はサイクル２のいずれかのサイクルを繰り返すことにより評価体２を腐食させて、評価体２の腐食面積比を測定して寿命を評価している。
【００３６】
サイクル１では、塩水噴霧装置４から噴霧される塩水噴霧水中に、Ｃｕ2+及びＦｅ3+を０ｐｐｍ含んでいる。そして、サイクル１では、塩水噴霧ステップ（温度３５℃、塩水噴霧水のＮａｃｌ濃度５％、２時間）→乾燥ステップ（温度６０℃、湿度３５％ＲＨ、４時間）→湿潤ステップ（湿潤温度５０℃、湿度９５％ＲＨ、２時間）の順で行われる。
【００３７】
一方、サイクル２では、塩水噴霧装置４から噴霧される塩水噴霧水中に、Ｃｕ2+を１ｐｐｍ、Ｆｅ3+を０．３ｐｐｍ含んでいる。そして、サイクル２では、塩水噴霧ステップ（温度３５℃、塩水噴霧水のＮａｃｌ濃度５％、２時間）→乾燥ステップ（温度６０℃、湿度３５％ＲＨ、４時間）→湿潤ステップ（湿潤温度５０℃、湿度９５％ＲＨ、２時間）の順で行われる。
【００３８】
図５に、本実施例において行ったアルミニウムフィンの寿命評価結果を示す。図５では、サイクル１又はサイクル２を行ったアルミニウムフィンのぬれ時間（塩水噴霧時間＋湿潤時間）と腐食面積比との関係が示されている。なお、本実施例では、比較例として実環境から採取したアルミニウムフィンの運転時間（ぬれ時間）と腐食面積比との関係も測定して、図５に示している。
【００３９】
図５に示すグラフは、式１の関係式を適用することができる。そのため、サイクル１を行ったアルミニウムフィンのぬれ時間と腐食面積比との関係式は、Ｈ＝４.０×１０-4ｔ1.4（式２）となり、サイクル２を行ったアルミニウムフィンのぬれ時間と腐食面積比との関係式は、Ｈ＝３．７×１０-3ｔ1.4（式３）となる。なお、比較例である実環境から採取したアルミニウムフィンのぬれ時間と腐食面積比との関係式は、Ｈ＝２．０×１０-5ｔ1.4（式４）となる。
【００４０】
図５及び式２から式４において、本発明に係る寿命評価方法により測定したぬれ時間と腐食面積比との関係式（式２，３）と、実環境データのぬれ時間と腐食面積比の関係式（式４）とは、ともに係数ｂが１.４と等しい。そのため、サイクル１及びサイクル２が、実環境の加速試験として成立していることがわかる。また、式２と式４との比較から、サイクル１の加速倍率は８.５倍、式３と式４との比較から、サイクル２の加速倍率は、４１.６倍となる。よって、Ｃｕ2+及びＦｅ3+を含有した塩水噴霧水を用いる場合、加速倍率が増加することがわかる。
【００４１】
また、式３から、アルミニウムフィンの腐食面積比が１００％となるぬれ時間は、１４６４ｈｒと評価できるため、実環境でのアルミニウムフィン（純アルミニウム（１２００））の寿命は、７.０年であると評価することができる。
【００４２】
なお、本実施例では、図１に示す寿命評価装置を用いて腐食面積比を測定しているが、図３に示す寿命評価装置を用いて腐食面積比を測定しても良い。
【００４３】
（実施例２）
図３に示した寿命評価装置を用いて、コーティングされている純アルミニウム（１２００）からなるアルミニウムフィン（５ｃｍ×１０ｃｍ×１０ｃｍ）の寿命評価を行った実施例を以下に説明する。本実施例で行ったコーティングは、アルミニウムフィンの腐食を防止するために施されたものであり、主にウレタン系樹脂をコーティング剤として用いている。なお、本実施例に係るコーティングされているアルミニウムフィンを、以下ではアルミニウムフィンＡという。
【００４４】
本実施例では、アルミニウムフィンＡを評価体２として、評価体設置場所３に設置し、実施例１で示したサイクル２を繰り返すことにより評価体２を腐食させて、評価体２の腐食面積比を測定して寿命を評価している。
【００４５】
図６に、本実施例において行ったアルミニウムフィンＡの寿命評価の結果を示す。図６では、サイクル２を行ったアルミニウムフィンＡのぬれ時間（塩水噴霧時間＋湿潤時間）と腐食面積比との関係が示されている。なお、図６では、比較のために、実施例１でサイクル２を行ったアルミニウムフィンのぬれ時間（塩水噴霧時間＋湿潤時間）と腐食面積比との関係も示している。
【００４６】
図６に示すグラフおいても、式１の関係式を適用することができる。そのため、サイクル２を行ったアルミニウムフィンＡのぬれ時間と腐食面積比との関係式は、Ｈ＝４.０×１０-4ｔ1.4（式５）となる。
【００４７】
図６及び式３と式５において、本実施例でサイクル２を行ったアルミニウムフィンＡのぬれ時間と腐食面積比との関係式（式５）と、実施例１でサイクル２を行ったアルミニウムフィンのぬれ時間と腐食面積比の関係式（式３）とは、ともに係数ｂが１.４と等しい。そのため、サイクル２を行ったアルミニウムフィンＡにおいても、実環境の加速試験として成立していることがわかる。また、式５と式３との比較から、アルミニウムフィンは、コーティングＡを施すことにより、４．９倍寿命がのびる。また、アルミニウムフィンＡの実環境での寿命は、３４年であると評価できる。
【００４８】
なお、本実施例では、図３に示す寿命評価装置を用いて腐食面積比を測定しているが、図１に示す寿命評価装置を用いて腐食面積比を測定しても良い。
【００４９】
（実施例３）
図１に示した寿命評価装置を用いて、実施例２と異なるコーティング（３種類）が施されている純アルミニウム（１２００）からなるアルミニウムフィン（５ｃｍ×１０ｃｍ×１０ｃｍ）の寿命評価を行った実施例を以下に説明する。本実施例で行ったコーティングは、アルミニウムフィンの腐食を防止するために施されたものであり、主にアミノ系樹脂、スルフォン酸系樹脂、水溶性樹脂のコーティング剤をそれぞれ用いている。なお、アミノ系樹脂でコーティングされているアルミニウムフィンを、以下ではアルミニウムフィンＢ、スルフォン酸系樹脂でコーティングされているアルミニウムフィンを、以下ではアルミニウムフィンＣ、水溶性樹脂でコーティングされているアルミニウムフィンを、以下ではアルミニウムフィンＤ、とそれぞれいう。
【００５０】
本実施例では、アルミニウムフィンＢ，Ｃ，Ｄのそれぞれを評価体２として、評価体設置場所３に設置し、実施例１で示したサイクル２を繰り返すことにより評価体２を腐食させて、評価体２の腐食面積比を測定して寿命を評価している。なお、実環境におけるアルミニウムフィンＢ，Ｃ，Ｄの寿命も測定を行った。
【００５１】
表１に、本実施例において行ったアルミニウムフィンＢ，Ｃ，Ｄの寿命評価の結果を示す。表１には、各アルミニウムフィンＢ，Ｃ，Ｄのぬれ時間（塩水噴霧時間＋湿潤時間）と腐食面積比とのデータをそれぞれ一点示している。
【００５２】
【表１】
【００５３】
サイクル２を行ったアルミニウムフィンＢ，Ｃ，Ｄも、実施例２と同様、実環境の加速試験として成立しているため、式１の関係を有し、かつ係数ｂ＝１.４と考えられる。よって、表１で示したデータから、ぬれ時間と腐食面積比との関係式は、アルミニウムフィンＢが、Ｈ＝２．４×１０-3ｔ1.4（式６）、アルミニウムフィンＣが、Ｈ＝４.４×１０-4ｔ1.4（式７）、アルミニウムフィンＤが、Ｈ＝２．８×１０-3ｔ1.4（式８）となる。
【００５４】
そして、式６から式８により、アルミニウムフィンＢ，Ｃ，Ｄの実環境での寿命は、表２のように評価できる。
【００５５】
【表２】
【００５６】
実環境におけるアルミニウムフィンＢ，Ｃ，Ｄから評価される寿命は、表２と同程度の寿命になることが確認されている。そのため、アルミニウムフィンＢ，Ｃ，Ｄの寿命が、表１のぬれ時間程度（８０〜２００時間程度）で、簡便に寿命を評価することができる効果がある。
【００５７】
なお、本実施例では、図１に示す寿命評価装置を用いて腐食面積比を測定しているが、図３に示す寿命評価装置を用いて腐食面積比を測定しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る寿命評価装置を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るぬれ時間と腐食面積比との関係を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る寿命評価装置を示す構成図である。
【図４】本発明の実施例に係るアルミニウムフィンを示す構成図である。
【図５】本発明の実施例１に係るアルミニウムフィンのぬれ時間と腐食面積比との関係を示す図である。
【図６】本発明の実施例２に係るアルミニウムフィンのぬれ時間と腐食面積比との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 槽、２ 評価体、３ 評価体設置場所、４ 塩水噴霧装置、５ 温度・湿度制御装置、６ 顕微鏡、７ 撮像・画像処理装置、８ 洗浄装置、９ 洗浄ノズル、１０ 評価装置、１１ 光源及び検出器、２０ アルミニウムフィン。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウムの寿命評価方法及び寿命評価装置に係る発明であって、特に、複合サイクル試験（Ｃｕ2+，Ｆｅ3+含有塩水噴霧→乾燥→湿潤）を行い加速評価するアルミニウムの寿命評価方法及び寿命評価装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱交換器の材料としては、成形性、溶接性、耐食性を考慮してアルミニウムが多く使用されている。しかし、アルミニウムが耐食性を有しているといえども、塩害が懸念される地域での長期使用の間には腐食は免れない。そのため、的確な製品の寿命評価が必要不可欠である。
【０００３】
従来、アルミニウムの耐食性試験には、短時間で試験を行うために特許文献１に示す腐食促進環境下で試験が行われていた。具体的に、特許文献１では、塩水噴霧→乾燥→湿潤サイクルを繰り返すことにより腐食促進させ、孔食を主体に腐食を評価していた。これにより、特許文献１は、アルミニウム材料について、短期間で市場の相関関係の高い耐食性試験を開示している。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２３７３３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示されているアルミニウム材料の耐食性試験方法は、アルミニウムの孔食に関してのみ評価が行われている。つまり、特許文献１は、アルミニウム腐食の深さ方向のみ評価しており、アルミニウムの他の腐食形態である表面腐食については評価していないという課題があった。
【０００６】
また、特許文献１は、アルミニウム材料の耐食性比較評価のみを行っているだけで、寿命については何ら評価していないという課題もあった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、実環境中での腐食形態を簡便に評価し、かつ短時間でアルミニウムの寿命を評価するアルミニウムの寿命評価方法及び寿命評価装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る解決手段は、アルミニウムからなる評価体に対して、塩水噴霧ステップ、乾燥ステップ、湿潤ステップを繰り返し行い腐食を加速させる加速工程と、評価体の表面に形成された腐食部分の表面積と、前記評価体の全表面積との比を腐食面積比として測定する測定工程と、腐食面積比に基づいて評価体の寿命を評価する評価工程とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に記載のアルミニウムの寿命評価方法は、評価体の表面に形成された腐食部分の表面積と、前記評価体の全表面積との比を腐食面積比として測定し、当該腐食面積比に基づいて寿命を評価するので、実環境中での腐食形態を簡便に評価し、かつ短時間でアルミニウムの寿命を評価することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（実施の形態１）
従来、アルミニウムの腐食を評価する場合、孔食の深さを腐食評価指標として採用する場合が多かった。しかし、本実施の形態では、アルミニウムの腐食を評価する腐食評価指標としてアルミニウムの表面が変色する表面腐食を腐食評価指標として採用する。
【００１１】
まず、図１に、本発明の実施の形態１に係るアルミニウムの寿命評価装置の構成図を示す。図１に示す寿命評価装置は、アルミニウムの実環境腐食を模擬している。具体的に図１に示す寿命評価装置では、槽１内にアルミニウムの評価体２が評価体設置場所３に設置されている。
【００１２】
そして、槽１内には、塩水にＣｕ2+、Ｆｅ3+を含めることが可能な塩水噴霧装置４（Ｃｕ2+、Ｆｅ3+、Ｃｌ-濃度を調節可能）と、温度・湿度制御装置５とを備えている。そのため、図１に示す寿命評価装置は、Ｃｕ2+、Ｆｅ3+含めることが可能な塩水噴霧ステップと、乾燥ステップと、湿潤ステップのサイクルを繰り返し行うことができる。
【００１３】
上記サイクルを行うことで、評価体２に腐食が生じることになる。当該腐食を評価するために、図１に示す寿命評価装置では、洗浄装置８及び洗浄ノズル９を設けて、評価体２の表面を水洗浄する。その後、図１に示す寿命評価装置では、評価体２の表面を顕微鏡６で観察し、撮像・画像処理装置７で評価体２の表面積に対する腐食部分の表面積の比（以下、腐食面積比ともいう）を測定する。
【００１４】
なお、顕微鏡６は、評価体２に対し９０度の位置に設置され、撮像・画像処理装置７は、評価体２の表面の画像を撮像し、当該画像を腐食部分と非腐食部分の二値で表現されるように画像処理（二値化）が行われる。撮像・画像処理装置７は、画像を二値化する際に、ガンマ値、光照射を変更することで、０（黒）から２５５（白）に分割された輝度レンジのうち、５０から１００を腐食部分のピークに、２００から２５０を非腐食部分のピークになるように画像を調節している。そのため、撮像・画像処理装置７は、輝度レンジのうち０から1５０以下が腐食部分、1５1から２５５以下が非腐食部分と評価している。
【００１５】
なお、図１に示す寿命評価装置では、塩水噴霧ステップや湿潤ステップで顕微鏡６のガラスが曇るため、図示していないがワイパーを設けている。又は、ワイパーの代わりに、ガラスが曇らないように、顕微鏡６にシャッターを設けても良い。
【００１６】
以上のように、本実施の形態に係る寿命評価装置では、従来と異なり、アルミニウムの孔食の深さを腐食評価指標とするのではなく、撮像・画像処理装置７を用いて腐食面積比を腐食評価指標としているので、アルミニウムの腐食について孔食だけではなく実環境で問題となっている腐食を再現することができる。
【００１７】
また、本実施の形態に係る寿命評価装置では、従来と異なり、アルミニウムの腐食促進剤と考えられているＣｕ2+やＦｅ3+を塩水に含ませ噴霧することにより、アルミニウムの腐食を加速的に促進させることができる。なお、塩水に含ませるＣｕ2+やＦｅ3+は、少なくともいずれか一方でも良い。
【００１８】
次に、図１に示す寿命評価装置は、撮像・画像処理装置７で測定した腐食面積比に基づいて、評価装置１０で評価体２の寿命の評価する。図２を用いて、寿命の評価方法を説明する。まず、本実施の形態の寿命評価方法では、図２に示すように、横軸をぬれ時間（塩水噴霧時間（塩水噴霧ステップ）＋湿潤時間（湿潤ステップ））、縦軸を腐食面積比とし、測定した値をグラフ化する。なお、図２の横軸及び縦軸はともにｌｏｇスケールである。また、図２には、比較試験となる実環境データもグラフ化している。但し、実環境データにおいて、ぬれ時間は運転時間としている。
【００１９】
本実施の形態に係る寿命評価装置で測定した腐食面積比は、ぬれ時間をｔ、腐食面積比をＨ、係数をａ，ｂとすると式１のような関係となる。なお、実環境データも同様に、式１の関係を有している。
【００２０】
【数１】
【００２１】
本実施の形態に係る寿命評価装置で測定した試験データの係数ｂは、図２に示すように実環境データの係数ｂと等しくなる。そのため、本実施の形態に係る寿命評価装置で測定は、実環境を加速した関係にあることが分かる。また、係数ａから実環境に対する加速倍率を算出することができる。
【００２２】
また、本実施の形態に係る寿命評価方法では、式１のような関係式が成り立つため、ぬれ時間ｔと腐食面積比Ｈとの関係を一点測定できれば、図２に示すような関係図を作成することができる。なお、式１の関係から分かるように、ｌｏｇ（ａ）が大きいほど腐食発生時間が速くなるため、腐食進行速度は速くなる。
【００２３】
さらに、腐食面積比Ｈとぬれ時間ｔとが式１のような関係を有していることから、ある一定値以上の腐食面積比Ｈを有した場合、その評価体２は製品として使用できないとすると、当該一定値の腐食面積比Ｈから評価体２の寿命を算出することができる。また、加速倍率が算出できるため、実環境でのアルミニウムの寿命評価を短時間で行うことができる。
【００２４】
上述したように、本実施の形態では、アルミニウムの腐食促進剤として、アルミニウムよりイオン化傾向の小さい金属イオン（Ｃｕ2+やＦｅ3+）を添加した塩水を噴霧する。そのため、Ｃｌ-が酸化被膜を破った後に、Ｃｕ2+やＦｅ3+が電気化学作用を促進するために、実環境での腐食モードを保った上で、加速倍率のみを増加させることができる。噴霧水中に添加する薬剤としては、Ｃｕ2+、Ｆｅ3+、Ｃｌ-の他に腐食因子が添加されることがないように、ＣｕＣｌ2やＦｅＣｌ3を使用する。
【００２５】
さらに、アルミニウムの腐食を加速する濃度は、Ｃｕ2+として０.０１ｐｐｍ以上、Ｆｅ3+として０.０１ｐｐｍ以上添加する。また、濃度５％の塩水噴霧（Ｃｌ-）であるため、添加する薬剤の最大量は、それぞれＣｕＣｌ2が４.５％、ＦｅＣｌ3が２.６％として、ＣｕＣｌ2とＦｅＣｌ3による塩水噴霧水中のＣｌ-が５％を超えないようにしている。
【００２６】
また、実環境中においては、アルミニウムに水分（水道水）が付着すると、Ｃｕ2+やＦｅ3+が付着することがわかっている。そして、この水道水中には、最大Ｃｕ2+が１.０ｐｐｍ、Ｆｅ3+が０.３ｐｐｍ含まれているため、Ｃｕ2+を１.０ｐｐｍ、Ｆｅ3+を０.３ｐｐｍ含有する塩水噴霧を適用するのが実環境との関係から好ましいと考えられる。
【００２７】
（実施の形態２）
実施の形態１では、腐食面積比を測定する方法として、顕微鏡６と撮像・画像処理装置７とを用いる方法で説明したが、本発明はこれに限られない。そこで、実施の形態１と異なる腐食面積比の測定方法を行う寿命評価装置の構成を図３に示す。図３に示す寿命評価装置でも、図１と同様、槽１、評価体２、評価体設置場所３、塩水噴霧装置４、温度・湿度制御装置５、洗浄装置８、洗浄ノズル９及び評価装置１０を備えている。
【００２８】
しかし、図３に示す寿命評価装置では、腐食面積比を測定するための顕微鏡６と撮像・画像処理装置７の代わりに、光源及び検出器１１が設置されている。この光源及び検出器１１は、評価体２の表面に光を照射する光源部分と、評価体２の表面で反射された光源からの反射光を検出し、当該反射光より腐食面積比を測定する検出部分から構成されている。
【００２９】
なお、光源部分は、評価体２に対し９０度の位置に設置されており、評価体２に向かって光を入射する。そして、検出部分は、光源部分からの光を評価体２の表面で跳ね返えした反射光が全反射である場合、当該部分は非腐食と判断し、反射光が乱反射される場合、当該部分は腐食と判断している。
【００３０】
次に、図３に示す寿命評価装置は、光源及び検出器１１で測定した腐食面積比に基づいて、評価装置１０で評価体２の寿命の評価する。評価装置１０での寿命評価は、実施の形態１で説明した方法で行うため、本実施の形態では説明を省略する。
【００３１】
なお、図３に示す寿命評価装置でも、塩水噴霧ステップや湿潤ステップで光源及び検出器１１のガラスが曇るため、図示していないがワイパーを設けている。又は、ワイパーの代わりに、ガラスが曇らないように、光源及び検出器１１にシャッターを設けても良い。
【００３２】
以上のように、本実施の形態に係る寿命評価装置では、従来と異なり、アルミニウムの孔食の深さを腐食評価指標とするのではなく、光源及び検出器１１を用いて腐食面積比を腐食評価指標としているので、アルミニウムの腐食について孔食だけではなく実環境で問題となっている腐食を再現することができる。
【００３３】
（実施例）
次に、上述した実施の形態に係る寿命評価装置を用いて、熱交換器アルミニウムフィンの寿命評価を行った場合の具体的な実施例について説明する。なお、寿命評価を行う熱交換器は、図４に示すような形状をしており、熱交換器の側面からアルミニウムフィン２０の部分が確認できる。本発明に係る寿命評価は、熱交換器の側面から確認できるアルミニウムフィン２０のうち、当該側面から側面近傍のＣｕ管（図示せず）までの全体を表面観察し、その部分の全体が変色した時間を寿命として評価する。
【００３４】
（実施例１）
図１に示した寿命評価装置を用いて、純アルミニウム（１２００）からなる熱交換器のアルミニウムフィン（５ｃｍ×１０ｃｍ×１０ｃｍ）の寿命評価を行った実施例を以下に説明する。なお、純アルミニウム（１２００）とは、ＪＩＳ Ｈ４０００（アルミニウム及びアルミニウム合金の板及び条）において規格化されている合金番号である。そして、純アルミニウム（１２００）の成分は、Ａｌが９９．００％以上、Ｓｉ＋Ｆｅが１．００％以下、Ｃｕ，Ｍｎ，Ｚｎ，Ｔｉのそれぞれが０．０５％以下、その他の合計が０．１５％以下（但し、個々は０．０５％以下）となっている。
【００３５】
本実施例では、上述の熱交換器アルミニウムフィン（以下、単にアルミニウムフィンともいう）を評価体２として、評価体設置場所３に設置し、以下に示すサイクル１又はサイクル２のいずれかのサイクルを繰り返すことにより評価体２を腐食させて、評価体２の腐食面積比を測定して寿命を評価している。
【００３６】
サイクル１では、塩水噴霧装置４から噴霧される塩水噴霧水中に、Ｃｕ2+及びＦｅ3+を０ｐｐｍ含んでいる。そして、サイクル１では、塩水噴霧ステップ（温度３５℃、塩水噴霧水のＮａｃｌ濃度５％、２時間）→乾燥ステップ（温度６０℃、湿度３５％ＲＨ、４時間）→湿潤ステップ（湿潤温度５０℃、湿度９５％ＲＨ、２時間）の順で行われる。
【００３７】
一方、サイクル２では、塩水噴霧装置４から噴霧される塩水噴霧水中に、Ｃｕ2+を１ｐｐｍ、Ｆｅ3+を０．３ｐｐｍ含んでいる。そして、サイクル２では、塩水噴霧ステップ（温度３５℃、塩水噴霧水のＮａｃｌ濃度５％、２時間）→乾燥ステップ（温度６０℃、湿度３５％ＲＨ、４時間）→湿潤ステップ（湿潤温度５０℃、湿度９５％ＲＨ、２時間）の順で行われる。
【００３８】
図５に、本実施例において行ったアルミニウムフィンの寿命評価結果を示す。図５では、サイクル１又はサイクル２を行ったアルミニウムフィンのぬれ時間（塩水噴霧時間＋湿潤時間）と腐食面積比との関係が示されている。なお、本実施例では、比較例として実環境から採取したアルミニウムフィンの運転時間（ぬれ時間）と腐食面積比との関係も測定して、図５に示している。
【００３９】
図５に示すグラフは、式１の関係式を適用することができる。そのため、サイクル１を行ったアルミニウムフィンのぬれ時間と腐食面積比との関係式は、Ｈ＝４.０×１０-4ｔ1.4（式２）となり、サイクル２を行ったアルミニウムフィンのぬれ時間と腐食面積比との関係式は、Ｈ＝３．７×１０-3ｔ1.4（式３）となる。なお、比較例である実環境から採取したアルミニウムフィンのぬれ時間と腐食面積比との関係式は、Ｈ＝２．０×１０-5ｔ1.4（式４）となる。
【００４０】
図５及び式２から式４において、本発明に係る寿命評価方法により測定したぬれ時間と腐食面積比との関係式（式２，３）と、実環境データのぬれ時間と腐食面積比の関係式（式４）とは、ともに係数ｂが１.４と等しい。そのため、サイクル１及びサイクル２が、実環境の加速試験として成立していることがわかる。また、式２と式４との比較から、サイクル１の加速倍率は８.５倍、式３と式４との比較から、サイクル２の加速倍率は、４１.６倍となる。よって、Ｃｕ2+及びＦｅ3+を含有した塩水噴霧水を用いる場合、加速倍率が増加することがわかる。
【００４１】
また、式３から、アルミニウムフィンの腐食面積比が１００％となるぬれ時間は、１４６４ｈｒと評価できるため、実環境でのアルミニウムフィン（純アルミニウム（１２００））の寿命は、７.０年であると評価することができる。
【００４２】
なお、本実施例では、図１に示す寿命評価装置を用いて腐食面積比を測定しているが、図３に示す寿命評価装置を用いて腐食面積比を測定しても良い。
【００４３】
（実施例２）
図３に示した寿命評価装置を用いて、コーティングされている純アルミニウム（１２００）からなるアルミニウムフィン（５ｃｍ×１０ｃｍ×１０ｃｍ）の寿命評価を行った実施例を以下に説明する。本実施例で行ったコーティングは、アルミニウムフィンの腐食を防止するために施されたものであり、主にウレタン系樹脂をコーティング剤として用いている。なお、本実施例に係るコーティングされているアルミニウムフィンを、以下ではアルミニウムフィンＡという。
【００４４】
本実施例では、アルミニウムフィンＡを評価体２として、評価体設置場所３に設置し、実施例１で示したサイクル２を繰り返すことにより評価体２を腐食させて、評価体２の腐食面積比を測定して寿命を評価している。
【００４５】
図６に、本実施例において行ったアルミニウムフィンＡの寿命評価の結果を示す。図６では、サイクル２を行ったアルミニウムフィンＡのぬれ時間（塩水噴霧時間＋湿潤時間）と腐食面積比との関係が示されている。なお、図６では、比較のために、実施例１でサイクル２を行ったアルミニウムフィンのぬれ時間（塩水噴霧時間＋湿潤時間）と腐食面積比との関係も示している。
【００４６】
図６に示すグラフおいても、式１の関係式を適用することができる。そのため、サイクル２を行ったアルミニウムフィンＡのぬれ時間と腐食面積比との関係式は、Ｈ＝４.０×１０-4ｔ1.4（式５）となる。
【００４７】
図６及び式３と式５において、本実施例でサイクル２を行ったアルミニウムフィンＡのぬれ時間と腐食面積比との関係式（式５）と、実施例１でサイクル２を行ったアルミニウムフィンのぬれ時間と腐食面積比の関係式（式３）とは、ともに係数ｂが１.４と等しい。そのため、サイクル２を行ったアルミニウムフィンＡにおいても、実環境の加速試験として成立していることがわかる。また、式５と式３との比較から、アルミニウムフィンは、コーティングＡを施すことにより、４．９倍寿命がのびる。また、アルミニウムフィンＡの実環境での寿命は、３４年であると評価できる。
【００４８】
なお、本実施例では、図３に示す寿命評価装置を用いて腐食面積比を測定しているが、図１に示す寿命評価装置を用いて腐食面積比を測定しても良い。
【００４９】
（実施例３）
図１に示した寿命評価装置を用いて、実施例２と異なるコーティング（３種類）が施されている純アルミニウム（１２００）からなるアルミニウムフィン（５ｃｍ×１０ｃｍ×１０ｃｍ）の寿命評価を行った実施例を以下に説明する。本実施例で行ったコーティングは、アルミニウムフィンの腐食を防止するために施されたものであり、主にアミノ系樹脂、スルフォン酸系樹脂、水溶性樹脂のコーティング剤をそれぞれ用いている。なお、アミノ系樹脂でコーティングされているアルミニウムフィンを、以下ではアルミニウムフィンＢ、スルフォン酸系樹脂でコーティングされているアルミニウムフィンを、以下ではアルミニウムフィンＣ、水溶性樹脂でコーティングされているアルミニウムフィンを、以下ではアルミニウムフィンＤ、とそれぞれいう。
【００５０】
本実施例では、アルミニウムフィンＢ，Ｃ，Ｄのそれぞれを評価体２として、評価体設置場所３に設置し、実施例１で示したサイクル２を繰り返すことにより評価体２を腐食させて、評価体２の腐食面積比を測定して寿命を評価している。なお、実環境におけるアルミニウムフィンＢ，Ｃ，Ｄの寿命も測定を行った。
【００５１】
表１に、本実施例において行ったアルミニウムフィンＢ，Ｃ，Ｄの寿命評価の結果を示す。表１には、各アルミニウムフィンＢ，Ｃ，Ｄのぬれ時間（塩水噴霧時間＋湿潤時間）と腐食面積比とのデータをそれぞれ一点示している。
【００５２】
【表１】
【００５３】
サイクル２を行ったアルミニウムフィンＢ，Ｃ，Ｄも、実施例２と同様、実環境の加速試験として成立しているため、式１の関係を有し、かつ係数ｂ＝１.４と考えられる。よって、表１で示したデータから、ぬれ時間と腐食面積比との関係式は、アルミニウムフィンＢが、Ｈ＝２．４×１０-3ｔ1.4（式６）、アルミニウムフィンＣが、Ｈ＝４.４×１０-4ｔ1.4（式７）、アルミニウムフィンＤが、Ｈ＝２．８×１０-3ｔ1.4（式８）となる。
【００５４】
そして、式６から式８により、アルミニウムフィンＢ，Ｃ，Ｄの実環境での寿命は、表２のように評価できる。
【００５５】
【表２】
【００５６】
実環境におけるアルミニウムフィンＢ，Ｃ，Ｄから評価される寿命は、表２と同程度の寿命になることが確認されている。そのため、アルミニウムフィンＢ，Ｃ，Ｄの寿命が、表１のぬれ時間程度（８０〜２００時間程度）で、簡便に寿命を評価することができる効果がある。
【００５７】
なお、本実施例では、図１に示す寿命評価装置を用いて腐食面積比を測定しているが、図３に示す寿命評価装置を用いて腐食面積比を測定しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る寿命評価装置を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るぬれ時間と腐食面積比との関係を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る寿命評価装置を示す構成図である。
【図４】本発明の実施例に係るアルミニウムフィンを示す構成図である。
【図５】本発明の実施例１に係るアルミニウムフィンのぬれ時間と腐食面積比との関係を示す図である。
【図６】本発明の実施例２に係るアルミニウムフィンのぬれ時間と腐食面積比との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 槽、２ 評価体、３ 評価体設置場所、４ 塩水噴霧装置、５ 温度・湿度制御装置、６ 顕微鏡、７ 撮像・画像処理装置、８ 洗浄装置、９ 洗浄ノズル、１０ 評価装置、１１ 光源及び検出器、２０ アルミニウムフィン。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウムからなる評価体に対して、塩水噴霧ステップ、乾燥ステップ、湿潤ステップを繰り返し行い腐食を加速させる加速工程と、
前記評価体の表面に形成された腐食部分の表面積と、前記評価体の全表面積との比を腐食面積比として測定する測定工程と、
前記腐食面積比に基づいて前記評価体の寿命を評価する評価工程とを備えることを特徴とするアルミニウムの寿命評価方法。
【請求項２】
請求項１に記載のアルミニウムの寿命評価方法であって、
前記評価工程は、前記腐食面積比をＨ、塩水噴霧ステップと湿潤ステップとの合計時間をｔ、係数をａ及びｂとすると、ｌｏｇ（Ｈ）＝ｌｏｇ（ａ）＋ｂ×ｌｏｇ（ｔ）で表される関係に基づいて寿命を評価することを特徴とするアルミニウムの寿命評価方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のアルミニウムの寿命評価方法であって、
前記加速工程の前記塩水噴霧ステップは、所定の濃度のＣｕイオン及びＦｅイオンのうち少なくとも一方を含む塩水を前記評価体に噴霧することを特徴とするアルミニウムの寿命評価方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載のアルミニウムの寿命評価方法であって、
前記測定工程は、前記評価体の表面を撮像した画像を腐食部分と非腐食部分とで二値化して、前記腐食面積比を測定することを特徴とするアルミニウムの寿命評価方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載のアルミニウムの寿命評価方法であって、
前記測定工程は、前記評価体の表面の反射光に基づいて腐食部分の表面積を求め、前記腐食面積比を測定することを特徴とするアルミニウムの寿命評価方法。
【請求項６】
所定の濃度の塩水をアルミニウムからなる評価体に噴霧する塩水噴霧部と、
槽内の温度及び湿度を調整する温度・湿度制御部と、
前記評価体の表面を洗浄する洗浄部と、
前記評価体の表面を撮像し、撮像した当該画像を腐食部分と非腐食部分との二値で表現されるように処理し、前記画像に基づいて前記評価体の表面積に対する前記腐食部分の表面積の比を腐食面積比として測定する撮像・画像処理部と、
前記腐食面積比に基づいて前記評価体の寿命を評価する評価部とを備えることを特徴とするアルミニウムの寿命評価装置。
【請求項７】
所定の濃度の塩水をアルミニウムからなる評価体に噴霧する塩水噴霧部と、
槽内の温度及び湿度を調整する温度・湿度制御部と、
前記評価体の表面を洗浄する洗浄部と、
前記評価体の表面に光を照射する光源部と、
前記評価体の表面で反射された前記光源からの反射光に基づいて腐食部分の表面積を求め、前記評価体の表面積に対する前記腐食部分の表面積の比を腐食面積比として測定する検出部と、
前記腐食面積比に基づいて前記評価体の寿命を評価する評価部とを備えることを特徴とするアルミニウムの寿命評価装置。
【請求項８】
請求項７又は請求項８に記載のアルミニウムの寿命評価装置であって、
前記塩水噴霧部は、所定の濃度のＣｕイオン及びＦｅイオンのうち少なくとも一方を含む塩水を前記評価体に噴霧することを特徴とするアルミニウムの寿命評価装置。
【請求項１】
アルミニウムからなる評価体に対して、塩水噴霧ステップ、乾燥ステップ、湿潤ステップを繰り返し行い腐食を加速させる加速工程と、
前記評価体の表面に形成された腐食部分の表面積と、前記評価体の全表面積との比を腐食面積比として測定する測定工程と、
前記腐食面積比に基づいて前記評価体の寿命を評価する評価工程とを備えることを特徴とするアルミニウムの寿命評価方法。
【請求項２】
請求項１に記載のアルミニウムの寿命評価方法であって、
前記評価工程は、前記腐食面積比をＨ、塩水噴霧ステップと湿潤ステップとの合計時間をｔ、係数をａ及びｂとすると、ｌｏｇ（Ｈ）＝ｌｏｇ（ａ）＋ｂ×ｌｏｇ（ｔ）で表される関係に基づいて寿命を評価することを特徴とするアルミニウムの寿命評価方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のアルミニウムの寿命評価方法であって、
前記加速工程の前記塩水噴霧ステップは、所定の濃度のＣｕイオン及びＦｅイオンのうち少なくとも一方を含む塩水を前記評価体に噴霧することを特徴とするアルミニウムの寿命評価方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載のアルミニウムの寿命評価方法であって、
前記測定工程は、前記評価体の表面を撮像した画像を腐食部分と非腐食部分とで二値化して、前記腐食面積比を測定することを特徴とするアルミニウムの寿命評価方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載のアルミニウムの寿命評価方法であって、
前記測定工程は、前記評価体の表面の反射光に基づいて腐食部分の表面積を求め、前記腐食面積比を測定することを特徴とするアルミニウムの寿命評価方法。
【請求項６】
所定の濃度の塩水をアルミニウムからなる評価体に噴霧する塩水噴霧部と、
槽内の温度及び湿度を調整する温度・湿度制御部と、
前記評価体の表面を洗浄する洗浄部と、
前記評価体の表面を撮像し、撮像した当該画像を腐食部分と非腐食部分との二値で表現されるように処理し、前記画像に基づいて前記評価体の表面積に対する前記腐食部分の表面積の比を腐食面積比として測定する撮像・画像処理部と、
前記腐食面積比に基づいて前記評価体の寿命を評価する評価部とを備えることを特徴とするアルミニウムの寿命評価装置。
【請求項７】
所定の濃度の塩水をアルミニウムからなる評価体に噴霧する塩水噴霧部と、
槽内の温度及び湿度を調整する温度・湿度制御部と、
前記評価体の表面を洗浄する洗浄部と、
前記評価体の表面に光を照射する光源部と、
前記評価体の表面で反射された前記光源からの反射光に基づいて腐食部分の表面積を求め、前記評価体の表面積に対する前記腐食部分の表面積の比を腐食面積比として測定する検出部と、
前記腐食面積比に基づいて前記評価体の寿命を評価する評価部とを備えることを特徴とするアルミニウムの寿命評価装置。
【請求項８】
請求項７又は請求項８に記載のアルミニウムの寿命評価装置であって、
前記塩水噴霧部は、所定の濃度のＣｕイオン及びＦｅイオンのうち少なくとも一方を含む塩水を前記評価体に噴霧することを特徴とするアルミニウムの寿命評価装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−１１３９９４（Ｐ２００７−１１３９９４Ａ）
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３０４２３３（Ｐ２００５−３０４２３３）
【出願日】平成１７年１０月１９日（２００５．１０．１９）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月１９日（２００５．１０．１９）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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