Kẽm rất hoạt động nên dễ bị các tác nhân ăn mòn trong môi trường tác dụng, xâm thực, làm cho bề mặt dần xấu đi. Để nâng cao tính bảo vệ và vẻ đẹp hàng hóa, lớp mạ kẽm cần phải qua khâu hoàn thiện sau khi mạ như: thụ động, tẩy bóng trắng, khử dòn hydro, photphat hóa...
3.1 Cromat hóa cho các lớp mạ kẽm
Cromat hóa cho các lớp mạ kẽm được tiến hành trong dung dịch axit cromic hoặc natri bicromat. Phản ứng hóa học giữa bề mặt kẽm và dung dịch tạo thành màng thụ động gồm một dãy các oxit, các hydroxit và các muối của kẽm và crom. Mỗi chất có 1 màu riêng, hợp thành một phổ màu cho lớp mạ từ lục sáng đến ngũ sắc rồi đến không màu, tùy thuộc thành phần và chế dộ thụ động chiều dày mảng ~ 0,25 – 0,5 µm. Lúc còn ướt màng yếu, dễ cọ tuột mất, sau khi sấy khô ở nhiệt độ 60oC màng bám rất chắc với nền, màng ít bền cơ học. Nếu sấy ở trên 60oC màng sẽ mất nước kết tinh, gây nứt nẻ, chống ăn mòn kém. Để màu được tươi sáng nên tẩy sáng bằng HNO3 2 – 30 g/l ở nhiệt độ thường trong 0,1 – 0,3 phút rồi mới thụ động hoặc cho hẳn HNO3 vào dung dịch thụ động.
Muốn được lớp mạ kẽm sáng bóng rực rỡ hãy tẩy bóng hóa học chúng trong dung dịch gồm CrO3 150-250g/l + HNO3 100-150g/l + H2SO4 20-40g/l; nhiệt độ phòng, thời gian 2-3s, sau đó nhanh chóng rửa sạch, cẩn thận.
Các hiện tượng hư hỏng hay gặp như sau:
1. Màu loang lổ, lốm đốm nhất là trong khe, lỗ, hốc…do dung dịch bị pha loãng toàn bộ hay cục bộ.
2. Nhúng 15s vẫn không có màu của màng thụ động, do thiếu axit.
3. Màng thụ động màu nâu, dễ tuột khỏi kẽm, do thiếu axit hoặc nhúng quá lâu.
4. Màng thụ động màu xanh dương, do không khuấy dung dịch hoặc thiếu bicromat hay chất oxi hóa.
5. Lớp kẽm bị ăn mòn quá mạnh do thừa axit.
6. Nhiều chỗ không có màng thụ động do bề mặt kẽm bẩn, chưa được hoạt hóa trước khi thụ động hoặc dung dịch thiếu axit.
7. Màng lấm tấm đen do lớp kẽm quá mỏng hoặc dung dịch mạ kẽm lẫn nhiều tạp chất kim loại, nhất là đồng.
3.2 Sơn lên lớp mạ kẽm
Kẽm bảo vệ tốt kim loại đen trong không khí sạch nhưng trong các hộp máy kín, buồng kín,...có mặt các hơi chất hữu cơ sẽ làm hỏng màng thụ động và kẽm bị ăn mòn rất nhanh. Vì vậy phải sơn vecni hay sơn màu lên lớp mạ kẽm, muốn các loại sơn này tốt cần phải photphat hóa hay cromat hóa trước bề mặt kẽm.
3.3 Nhuộm màu lớp mạ kẽm
Có nhiều cách nhuộm màu cho lớp mạ kẽm:
- Cromat hóa hay photphat hóa chúng cũng là một cách nhuộm.
- Nhuộm các màu xanh nhạt trong dung dich CuSO4 + HCl.
- Nhuộm màu đen cho kẽm trong hỗn hợp dung dịch gồm hai chế phẩm mới Udychro 775 và Udychro 776 của Enthone Omi.
- Nhuộm màu xám sáng trong dung dịch SbCl3 10g/l + HCl 20% sau đó rửa lau chùi bằng đá bọt ướt, rửa, sấy khô.
3.4 Oxy hóa lớp mạ kẽm
Oxy hóa kẽm và lớp mạ kẽm bằng phương pháp hóa học cho màu đen để tăng tính trang sức và bảo vệ cho sản phẩm từ dung dịch:
CuSO4.5H2O 200g/l Nhiệt độ phòng Thời gian 2-5 phút
Oxy hóa điện hóa cho kẽm có thể tiến hành trong các dung dịch sau:
Dung dịch 1 Dung dịch 2 Dung dịch 3 NaOH ,g/l 20 - 100-110 Da ,A/dm2 6-12 0,5 3-10 K2Cr2O7 ,g/l - 60 10-15 Nhiệt độ ,oC 40-45 15-30 15-30
Dung dịch 1 cho màng màu đen. Dung dịch 2 cho màng mau đen ánh lục. Hợp kim kẽm với nhôm và đồng khi oxy hóa trong dung dịch 1 phải kéo dài thời gian đến 40-60 phút. Catot làm bằng chì hay thép.
3.5 Photphat hóa lớp mạ kẽm
Photphat hóa lớp mạ kẽm để tăng độ gắn bám sơn, dung cho trường hợp ăn mòn mạnh, bản chất của photphat hóa là để cho lớp mạ kẽm tác dụng với muối photphat axit của mangan và sắt tạo thành màng bền chắc có màu xám đen.
Tẩy trắng bóng: Nhiều trường hợp cần phải có bề mặt trắng bóng, không có màu ngũ sắc, thì sau khi thụ động trong các dung dịch cromat hóa nói trên cần tẩy tiếp bằng một trong các dung dịch sau cho mất màu ngũ sắc:
Dung dịch 1: NaOH 80g/l, Na2CO3 40g/l, t 15 – 30oC, τ 5 – 10s. Dung dịch 2: CrO3 150g/l , t 15 – 30oC, τ 10 – 15s.
Cần chú ý: Rửa sạch trước và sau khi tẩy bóng để dung dịch ở các bể không lẫn lẫn vào nhau và bề mặt không bị ố, mốc, gỉ…sau này. Cần bổ sung, điều chỉnh kịp thời nồng độ dung dich cromat hóa cho đúng như ban đầu để chất lượng màng thụ động không bị giảm sút do dung dịch bị loãng dần. Nguyên nhân dung dịch thụ động mau loãng là: dung dịch tác dụng với kẽm để tạo thành màng, dung dịch mất theo sản phẩm sau khi tẩy, nước rửa theo sản phẩm vào dung dịch, mất do vương vãi, mất theo hệ thống gió…
Khử giòn hydro: Lớp mạ kẽm thấm hydro trong quá trình mạ nên bị dòn, nhất là khi mạ từ dung dich xyanua có hiệu suất dòng điện thoát kẽm thấp. Để đuổi hydro ra khỏi kẽm sau khi mạ cần ủ ở nhiệt độ 140 – 200oC trong 2 – 4 giờ tùy mác thép theo nền. Vật ủ phải được tăng nhiệt độ lên từ từ tránh làm bong lớp mạ.