銹層的穩定化狀況,雖然可以根據銹層的色調、致密性、黏附性等用肉眼進行診斷,可是缺乏定量性、客觀性。經常使用的方法是鐵銹試驗。把含有JIS H8617“鍍鎳及鍍鎳鉻”的附屬書3中規定的試驗液(把黃血鹽10g、赤血鹽10g、氯化鈉60g在水中溶解后稀釋到1L)的濾紙粘貼在用鋼絲刷除去浮銹的耐候鋼表面上,在濾紙上生成了由巢通過腐蝕產生的Fe2+藍色斑點,根據它的分布和數量進行判斷。這種方法相當于巢分布的檢查。
鐵銹試驗在現場容易使用,而且不需要特別的器具和測定儀器,所以簡便易行,可是在腐蝕過度生成了厚層銹的表面上,試驗液不容易使巢的部位發生腐蝕,所以斑點減少,容易得出好像銹層已經充分地進行了穩定化那樣的錯誤結論。
岡田等以解釋銹層結構為目的,把最初進行的銹層斷面的偏光顯微鏡觀察應用到實際中,也可以根據內層的消光層即非晶質層的形成狀態來研究銹層的穩定化狀況。在幾篇報告中看到了這樣的例子。因為原來是作為研究手段使用的,所以不但麻煩而且要求磨片相當熟練。顯微鏡觀察試樣實際上僅限于長度10mm,照相記錄下來的照片只是其中的極小部分,所以在全部狀況的判斷上不太適用。并且,為了取樣必須切取結構物的一部分。
木平等為了研究二層結構的耐候鋼銹層的防蝕功能,使用阻抗法進行了研究。把銹層作為電極在0.1M Na2SO4中研究交流阻抗應答時,發現在1 kHz~100 mHz之間碳素鋼和耐候鋼出現了差別,用等價電路解析和高頻解析得出結論;在該頻率帶的阻抗是通過銹層的離子透過電阻。
為了把它附著在鋼上應用于銹層的現場測定,開發了現場用的傳感器。把兩根傳感器稍微離開一定距離放到銹層表面上,可以求出通過Na2SO4溶液外加特定頻率的交流時的阻抗應答。他們已把這種傳感器應用于各種長期暴曬試驗材料或實用結構件,求出了離子透過電阻值,同時用膜厚儀測定了銹層的厚度,歸納后的結果示于圖2-14.根據該結果,穩定化后銹層的厚度約350gm以下,具有1kΩ以上的離子透過電阻值。穩定化進行后的電阻值是幾十千歐姆,有的場合可達到100kΩ以上。初期銹層厚度是300gm以下,電阻值是1kΩ以下,可是穩定化的場合銹層厚度不增加卻增加了電阻值,相反沒有穩定化的銹層厚度增加到數百微米,而電阻值卻停留在數千歐姆以下。
耐候鋼的銹層的厚度及離子透過電阻值和穩定化的狀況(Copyright NACE International;reprinted with permission)這種測定器現在尚未普及,然而作為惟一的定量測定器期待能夠擴大它的應用。木平等好像已經考慮到離子透過電阻基本上與透過連續銹層的離子移動對應,然而Schwarz的巢的考慮方法,進一步考慮鐵銹試驗的有效性,我想可以認為已經求出了在巢部分的離子容易移動所對應的值。