Raman Microscopy as a Tool for the Rust Composition Distribution Analysis

Abstract

RESUMEN: Una adecuada identificación de los diferentes componentes presentes en productos de corrosión de aceros es una tarea que normalmente requiere la utilización de diferentes técnicas analíticas. Las técnicas clásicas que los científicos de la corrosión han usado para la realización tanto de estudios cualitativos como cuantitativos son la espectroscopia Mossbauer y la difracción de rayos X. Recientemente algunas otras técnicas han ganado importancia en este campo. Una de estas técnicas es la microscopía Raman. En este trabajo se obtuvieron espectros de microscopía Raman de herrumbres. Se realizó un barrido a lo largo de una línea recta de 100 µm de longitud mediante pasos de 10 µm. Se identificaron bandas características de magnetita, lepidocrocite, goetita y akaganeita, las cuales mostraron diferentes intensidades relativas en cada punto. Las intensidades relativas de las bandas más representativas de cada fase se usaron para asignar factores de peso que se usaron para la cuantificación de cada fase de hierro para intentar la determinación de la composición de la capa superficial de herrumbre. Así, se intenta proponer un método cuantitativo para la determinación de la distribución de fases en la capa de herrumbre.

ABSTRACT: The proper identification of different components contained in steel corrosion products is a task which normally requires the use of different analytical techniques. Mössbauer spectrometry and X-ray diffraction have been the classical techniques used by corrosion scientists to carry out both qualitative and quantitative studies. Recently other techniques have been widely used in qualitative studies of rusts: one of these techniques is Raman microscopy. In this work, Raman microscopy spectra of rust were obtained. Scanning across a 100 µm length straight line was obtained by a pass of 10 µm. Characteristic bands of magnetite, lepidocrocite, goethite and akaganeite were identified showing different relative intensities on each point. The relative intensities of the mayor bands of each phase were used for assigning weight factors which were used for the quantification of each iron phase to try to determine the rust layer composition. In this way, a quantitative method for the phase composition determination of the rust layer was proposed.