誰もが引くあの相性表は、出典が違います

MIL-STD-889 に実際に入っているもの

現行版は MIL-STD-889D、2021 年 7 月 21 日、 表題は Galvanic Compatibility of Electrically Conductive Materials。 2026 年 4 月 29 日の Notice 1 が有効であることを確認しています。 889D は 889C（2016）を、889C は 889B（1976、その後 1993 までの notice）を置き換えました。

• 889B——表 I は材料群と保護系の行列。表 II は海水中の電位列で、活性から貴の順に並び、数値は付いていません
• 889C——第 3.3 項が表 I を引いて相対的な相性を判断させます。表 II は海水の電位列で、出典は Army Missile Command の報告。表 B-I は純金属の標準電極電位で、これはまた別の話です
• 889D——表 I から III が与えるのは、面積比 1:1、人工海水浸漬での陽極側の腐食速度で、0 から 6 の等級です。0 級は 0.009 mil/year 未満——それが「相性がよい」の定義です

あの表の本当の出どころ

MIL-F-14072D (ER)、1990 年 10 月 4 日—— 地上電子機器の表面処理の規格です。その表 VI「Compatible couples」に、 欄名がそのまま 「Anodic Index (0.01 V)」 と書かれた欄があり、 隣に飽和カロメル電極（SCE）に対する EMF、材料群、許される組合せが並んでいます。 金の群は EMF が +0.15 V で指数 0、マグネシウムは −1.60 V で指数 175。

同じ方法はコネクタの規格にも現れます—— MIL-DTL-26482H と MIL-DTL-28754E は 派生した陽極指数を使い、最大差 0.25 V を定めています。 NASA-STD-6012A は独自に改変した版を持ち、 導電性の炭素をすべて Group 0 とし、マグネシウムを 175 ではなく 190 にしているので、 よく見るあの表の出どころは NASA でもありません。

三つのしきい値は一か所にしかたどれず、そこが規格を引き間違えています

「過酷／一般／管理された」の三段、0.15、0.25、0.50 V という完全な規則は、 ANSI/SCTE 129-2007 の第 2.3.5 項に位置づけられます—— ケーブルテレビ産業の規格です。 その文書が三つのしきい値を挙げ、それを MIL-STD-889 に帰属させています。 その帰属は誤りで、規則はそこから広がったように見えます。 この三つの数字の、これより古い権威ある出典は見つかりませんでした。

0.25 V だけは単独で軍規の根拠があります—— MIL-F-14072D 第 3.13 項と、上の二つのコネクタ規格です。 ただしそれらは地上電子機器とコネクタの規格で、 その適用範囲から持ち出されると、この数字は支えを失います。

電圧のしきい値だけでは、この問いに答えられない理由

電位差が教えるのは駆動する傾向です——どちら側が攻撃され、 この電池がどれだけ強く押されているか。 速度は教えません。速度は分極の挙動、電解液の導電率、実際に濡れている面積比、 不動態を持つものの不動態の状態、酸素の供給、温度、濡れている時間で決まります。

面積比は、そのなかで最も式のはっきりしたものです。 電流は二つの極で保存されるので I = A_ai_a = A_c|i_c|、 陰極支配で分極が無視できるなら i_a ≈ |i_c|A_c/A_a。

ステンレスは電位列で一つの位置を占めていません

流動する海水中、SCE に対する代表的な腐食電位：

ステンレスは二度現れ、その二つの位置は数百ミリボルト離れています—— 区間の中央で見積もると 304 でおよそ 0.44 V、316 で 0.35 V。 活性態の 304 は炭素鋼のすぐ隣で、端では重なります。 遮へいされ、流速が低く、通気の悪い塩化物環境では、 これらの鋼種は SCE に対しておよそ −0.5 V へ動きえます。

表の「一般環境」に当てはまらない場所があります

表からしきい値の行を選ぶとき、その行は「この部品がどこに住むか」について一つの仮定を置いています。 当社が製造している台湾では、その仮定はたいてい見た目より厳しくなります。

• 台中港での一年間の暴露試験は、炭素鋼、亜鉛、銅、アルミのすべてを ISO 9223 の C4 に分類しました
• 交通部運輸研究所の 2024 年の報告は、台湾を高温、高湿、塩分の高い島嶼環境と記述し、北部から西部の沿岸で秋冬の塩化物の沈着が高いと指摘しています
• 23 の測点を扱ったより早い研究は、多くの地点が亜鉛に対して高い腐食性を持つと報告しています

数字を一つ引くより、こちらをしてください

• 三つの条件のうち一つを壊す。電気的腐食には電気的な接触、共通の電解液、閉じうる電流の経路の三つが同時に要ります。絶縁座金とブッシュ、シール、排水、湿式取付けのほうが、「相性のよい金属」を探すより直接的です
• 両側を塗るか、陰極を塗る。陽極だけを塗るのは罠です——その皮膜の小さな傷が極めて小さい陽極になり、向かいの大きな陰極はそのまま残ります。889D 第 5.4 項は両側を塗るか、陰極に犠牲的な表面処理を施すことを勧めています
• 化学の前に幾何を正す。より貴な小さい締結部品を使うことは、しばしば正しい設計であって誤りではありません
• 非金属を忘れない。黒鉛と炭素繊維複合材はいずれも強い陰極です。CFRP とアルミはこの問題のよくある版で、片側は金属ですらありません
• 電気的腐食以外の禁じ手を確認する。889D 附属書 A 第 A.4.7 項は、チタンとカドミウム、亜鉛、銀のあいだで金属誘起ぜい化が起こりうると警告しています。電位で作った相性表は、これを決して教えません
• 本当に重要なら試験する。ASTM G71 が電解液中での電気的腐食試験の実施と評価を規定しています

機構と面積比の議論の完全版は ステンレスのねじでアルミを留めるに、 めっきという遮断が何を買い、どれだけ持つかは 表面処理の選び方に、 ステンレスの不動態については ステンレスも錆びるにあります。

参考資料

• MIL-STD-889D、2021 年 7 月 21 日、Galvanic Compatibility of Electrically Conductive Materials — 第 1.1–1.3、3.10、5.1、5.3–5.5 項、表 I–IV、附属書 A 第 A.4.7 項、附属書 C 第 C.2.7–C.2.12 項。Notice 1、2026 年 4 月 29 日（有効の確認）
• MIL-STD-889C（2016）第 3.3 項、表 I／II／B-I。MIL-STD-889B（1976）表 I–II
• MIL-F-14072D (ER)、1990 年 10 月 4 日 — 第 3.13 項と表 VI「Compatible couples」、欄名「Anodic Index (0.01 V)」
• MIL-DTL-26482H 第 6.6 項／表 XXXI、MIL-DTL-28754E 第 6.5 項／表 VI — 派生した陽極指数、最大差 0.25 V
• NASA-STD-6012A — 表 1（改変された陽極指数）と第 4.9.4a 項
• ANSI/SCTE 129-2007 第 2.3.5 項 — 0.15／0.25／0.50 V の規則と、その MIL-STD-889 への帰属
• ASTM G82-98(2021)e1、ASTM G71-81(2024)、ISO 16364:2026、ISO 7441:2015、ISO 9223:2012
• Lo と Lin、2018、Materials and Corrosion — 台中港の一年暴露、ISO 9223 C4。Corrosion Science 48 (2006) — 台湾 23 測点の研究。交通部運輸研究所、2024

個々の組立の合否は、あなたの図面とあなた自身の試験が決めます。

この記事は手順 1、相手材を扱います。全体の順序は相手材、ねじ、頭部、駆動部、表面処理、書類で、これを崩すと微調整ではなく手直しになる理由はねじの決め方にあります。

よくある質問

陽極指数の表は MIL-STD-889 が出典ですか。

照合できた版のなかにはありません。現行の MIL-STD-889D は面積比 1:1、人工海水浸漬での陽極側の腐食速度を 0 から 6 の等級で与えており、Anodic Index という表も 0.15／0.25／0.50 V の規則もありません。889D は自身の電位列を参考であって相性の判断に用いてはならないと明記し、古い電位差の方法は動力学を含まず本当の腐食速度の指標ではないとも述べています。

0.15、0.25、0.50 ボルトという規則はどこから来ましたか。

三段そろった形でたどれるのは ANSI/SCTE 129-2007 の第 2.3.5 項で、ケーブルテレビ産業の規格です。その文書が三つのしきい値を挙げ、MIL-STD-889 に帰属させていますが、その帰属は誤りです。これより古い権威ある出典は見つかりませんでした。0.25 V だけは MIL-F-14072D と二つのコネクタ規格に根拠がありますが、それらは地上電子機器とコネクタの規格です。

あの表の本当の出どころはどこですか。

MIL-F-14072D (ER)、1990 年 10 月 4 日の表 VI「Compatible couples」で、欄名がそのまま Anodic Index (0.01 V) と書かれています。飽和カロメル電極に対する EMF を 0.01 V 単位で離散化し、零点を金に置いた派生尺度です。広く写された版は電解液と参照電極を落としており、元のデータに条件が無かったのではなく、複製が条件を落としました。

なぜステンレスは電位列に二度現れるのですか。

不動態のときと活性態のときで電位が違うからです。海水中で SCE に対し、304 は不動態で −0.04 から −0.10 V、活性態では −0.44 から −0.58 V。二つの位置は数百ミリボルト離れており、活性態の 304 は炭素鋼のすぐ隣です。遮へいされ流速が低く通気の悪い塩化物環境では、およそ −0.5 V へ動きえます。

面積比は電位差より重要ですか。

式がはっきりしているという意味では、より扱いやすい量です。電流は二つの極で保存されるので、陰極支配で分極が無視できるなら陽極の電流密度は陰極と陽極の面積比で増えます。MIL-STD-889D 附属書 C は、陰極面積が二倍から三倍になれば電流もふつう同じ倍数で増えるとしています。ですから大きい陰極と小さい陽極は危険な幾何で、小さいボルトには同等かより貴な材料が勧められます。