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異金属間の腐蝕 

今日は新地の会社で電蝕(会社では“電蝕”で調べたけれど、最近は“電食”というのも多いね)についての話題があった。

海水中でアルミ材とSUS材との間で腐蝕が起こるということなのだが、これは異種金属接触腐蝕と言って、とても悪い組み合わせだ。簡単に言うと金属が電極で海水が電解液の“電池”になってしまっている。

これは金属自体がそれぞれ標準電極電位を持っていて、2種類の金属に電位差があるとその差だけ電圧が発生してしまう(って、説明で正しいかな?)。電圧が生じて電流が流れるとイオンになりやすい方の金属がどんどん溶けてしまい、ボロボロになってしまう。

腐蝕って結構むずかしくって、材質だけでなく環境などにも影響される。異種金属接触腐蝕については大道産業さんの“「サビ」の雑学”が参考になった。

そもそもアルミ材を海で使うこと自体が問題と思うのだが、これはいかんともしようがないらしい。同じくらいイオンになりやすければ(イオン化傾向が近ければ)、電蝕もやや抑えられるかなと思ってイオン化傾向を調べてみる。

山本貴金属地金さんの“各金属の標準電極電位”の表が大変参考になります。というのは、チタン材はどうだろうかと考えたからです。すると意外や意外、チタンって結構イオン化傾向が高く、つまりイオンになりやすい(表では上がイオン化傾向が高い。つまりイオンになりやすい)。

イオン化傾向が高いということは腐蝕しやすいということですが、チタンはかなり耐腐食性が高い。これは空気に含まれる酸素に触れると表面が酸化するけれど、内部までは酸化しないためです。これを不動態膜といいます。アルミやステンレスも同じく不動態膜で保護されます。でもこの不動態膜は環境に左右されることに注意が必要なんですね。

今回の環境は海水が存在するわけです。ですから海水中での電極電位を調べてみると、社団法人日本金属屋根協会のテクニカルレポートで「外装鋼板における接触腐食現象と使用条件」(JFE鋼板株式会社)のレポートが参考になります。驚くことにチタンの標準電位は白金より悪いだけで、SUSよりもよくアルミと組み合わせるとアルミがダメになることが容易に想像できます。

文中では異金属の釘と板を留める場合、塗装も有効と書いてある。これも一考かな。ただし着脱する場合、擦れて塗装が剥離することもあるだろうから、本来は同種の金属を使用するのが理想なんだろうな。

アルミに釘っていうのは聞いたことないが、釘でなくネジやボルトにして、アルミボルトなんか使うというのも手かもしれないよ。強度に不安あればボルトの数増やすという手もあるだろうし。もっとも海水とアルミはどうかという気がものすごくするんだけれどね、匝は。全部、ステンにするとか…。ま、個人的興味だけなのだけれど。

そうそう漏電すると、あっという間に金属が溶出しちゃうんだよ(経験者)。

最後に、引用させていただいたサイトの会社・団体に感謝いたします。

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