FCVA镀膜及其应用
FCVA镀膜及其应用
在中国缝制机械行业“十二五”时期主要技术攻关方向中，新材料、新工艺是一个重要领域。
在“十一五”期间的行业科技开发实施指南中，新材料、新工艺在产品中的开发与应用就已经是重要内容，主要体现在无油、微油润滑材料和特种材料涂覆工艺的应用与开发，通过在缝制机械的高速运转部件采用耐磨材料涂覆技术，实现无油或微油润滑。
材料及其涂覆工艺的发展与进步，对缝制机械的性能、品质的提升有积极的促进作用。
尤其在高速自动化缝纫机的品种和数量均大幅增加的情况下，如何通过新材料、新工艺的应用满足和提升高速自动化缝纫机的各项性能要求，是缝制机械制造商正在考虑的事情。
目前应用于缝制机械的新材料很多，比如多元填充高分子材料、陶瓷、金属钛、特氟龙、低温液态化油脂等。
而陶瓷、金刚石粉、钛合金、多元填充高分子材料等特种材料的涂覆工艺也在不断改进并且越来越多地应用于缝制机械中。
镀膜，是应用新的材料及新的涂覆工艺较多的一道工序。
已经有不少高速自动化缝纫机的零部件在镀膜时采用了新膜层材料和新镀膜方式。
我们知道，镀膜涉及两项基本内容，一是镀膜的技术与方法，二是所镀膜层的材料。
不同的镀膜方式，所达到的镀膜效果不同，膜层的性能发挥情况也随之有差异，而采用不同的镀层材料也有不同的性能表现。
1 不同的镀膜技术在微观环境下看，镀膜就是将一些物质（反应物）的分子、原子或者离子通过一定的方式被分解出来在其所具有的能量作用下涂覆（沉积）在需要镀膜的工件（基体）上。
镀膜时，要考虑膜层、工件材料的物理或化学性质，选择合适的镀膜方法将膜层紧紧地附着于工件上并且要产生好的性能效果。
真空镀膜技术就是在真空环境下，通过化学、物理方式将反应物或者靶材沉积到基体上的薄膜气相沉积技术。
镀膜通常需要在干净、纯粹的真空环境下进行，既为了避免污染（减少成膜过程中气体分子进入薄膜中成为杂质的量），也在于膜层材料的分子、原子化学性活跃，在常温常态下容易出现问题（比如分子间的碰撞、氧化反应）。
ald镀膜工艺
ald镀膜工艺ald镀膜工艺是一种常用的表面处理技术，被广泛应用于各个领域。
本文将介绍ald镀膜工艺的原理、应用和优势。
一、ald镀膜工艺的原理ald镀膜工艺全称为Atomic Layer Deposition，是一种通过原子层沉积的方法在材料表面形成均匀、致密的薄膜。
其原理是通过交替地吸附和反应两种气相前体分子，逐层生长薄膜。
ald镀膜工艺的前体分子通常是有机金属化合物和气体源，它们在真空环境下交替进入反应室，通过化学反应生成沉积的薄膜。
每个前体分子吸附在表面后，通过气体源的流动将未反应的前体分子排出反应室，然后再进入下一个前体分子。
这样循环多次，逐层生长出所需的薄膜。
1. 微电子领域：ald镀膜工艺可以用于制备高介电常数的绝缘膜、金属电极和金属晶体管的栅极。
2. 光电子领域：ald镀膜工艺可用于制备光学薄膜，如抗反射膜、滤光膜和反射膜。
3. 能源领域：ald镀膜工艺可用于制备太阳能电池的电极和电解质膜。
4. 生物医学领域：ald镀膜工艺可用于制备生物传感器、人工关节和药物释放系统等。
三、ald镀膜工艺的优势1. 高均匀性：ald镀膜工艺可以在几个原子层的尺度上控制薄膜的生长，使得薄膜厚度均匀性非常高。
2. 高精度：ald镀膜工艺可以通过控制前体分子的进入时间和反应时间来实现对薄膜厚度的精确控制。
3. 低温生长：ald镀膜工艺通常在较低的温度下进行，不会对底层材料产生热损伤，适用于对温度敏感的材料。
4. 薄膜质量优良：ald镀膜工艺可以得到致密、均匀、无孔隙的薄膜，具有优异的光学、电学和机械性能。
ald镀膜工艺是一种先进的表面处理技术，具有高均匀性、高精度、低温生长和薄膜质量优良等优点。
它在微电子、光电子、能源和生物医学等领域有着广泛的应用前景。
随着科技的不断发展，ald镀膜工艺将进一步完善和应用，为各个领域的发展提供更多可能性。
DLC薄膜制备和检测技术综述
文献综述DLC薄膜的制备和检测技术综述学院光电学院学科光学工程学号1101210021姓名薛俊2013年6月18日前言20世纪70年代初,Aisenberg[1]和E.Gspenc[2]分别次采用离子束沉积技术(IBD)和碳气相离子束增强沉积(IBED)技术制备了绝缘碳膜，命名该膜为DLC[1]。
20世纪70年代末，前苏联研制的DLC膜的硬度已经达到15000(维氏硬度)[3]。
DLC薄膜具有生产工艺简单，性能优良等特点。
20世纪80年代中期，在世界范围内掀起了研究、制备、开发和应用DLC膜的热潮。
厚度为100μm、表面粗糙度<10nm的DLC膜己经被美国通用原子公司（GA）利用PECVD制造出来[3]。
我国在制备DLC膜研究、应用方面也去得了长足的进展，不过与发达国家相比，差距还是存在的。
现在DLC膜还有很多问题存在争议或尚未解决。
这也问题严重制约了DLC膜的研究发展，现在，随着DLC制备技术的日益完善以及社会对DLC膜的需求量的增加，DLC 膜的应用研究价值也日益凸显。
1 DLC薄膜概况1971年德国的Aisenberg 采用碳离子束首次制备出了具有金刚石特征的非晶态碳膜,由于所制备的薄膜具有与金刚石相似的优异性能,Aisenberg于1973年首次把它称之为类金刚石(DLC)膜[1]。
DLC膜有着和金刚石几乎一样的性质,如高硬度、耐磨损、高表面光洁度、高电阻率、优良的场发射性能,高透光率及化学惰性等,它的产品广泛应用在机械、电子、光学和生物医学等各个领域。
尤其在光学领域，该技术在光学薄膜制造及其应用方面, 突破了大面积、高均匀性、高透射比、抗激光兼容的红外减反射膜镀制关键技术, 并在军事和民用上得以应用。
DLC膜的沉积温度低、表面平滑,具有比金刚石膜更高的性价比,且在相当广泛的领域内可以代替金刚石膜,所以自80年代以来一直是研究的热点。
碳是类金刚石膜的主要成分。
碳元素有3种同素异形体，即金刚石、石墨和各种无定形碳。
6.第六讲-正确选用类DLC涂层工艺
第六节正确选用DLC (类金刚石)涂层类金刚石diamond-like carbon，简称DLC薄膜，涂层的主要成分为碳，是以sp3、sp2键结合为主体，并混合有少量sp1键的远程无序立体网状非晶态结构，这种结构使得DLC薄膜具有一系列优良的物理化学性能，如红外波段透明、硬度高、摩擦系数小、化学性能稳定、热膨胀系数小等，从而使该薄膜在光学、电学、材料、机械、医学、航空航天等领域广泛应用。
由于制备技术和方法不同，DLC膜可能完全由碳元素组成，也可能含有大量的氢，因此一般来说，可将DLC薄膜分为含氢碳膜和不含氢碳膜。
根据薄膜中原子的键合方式(C-H、C-C、sp3、sp2等)及各种键比例不同，DLC膜又有不同的称谓：◎非晶碳(amorphous carbon，a-C)膜，膜中sp2键含量较高；◎含氢非晶碳(hydrogenated amor-phous carbon，a-C:H)膜；◎四面体非晶碳(tetra-hedral amorphous carbon，ta-C)膜，sp3键含量超过70%，也称非晶金刚石膜。
事实上，目前对DLC薄膜尚无明确的定义和统一的概念，但若以其宏观性质而论，国际上广为接受的标准为硬度达到天然金刚石硬度20%的绝缘无定形碳膜就称为DLC薄膜。
一、DLC膜的制备技术：DLC薄膜已经开发了许多种沉积方法，大体上可以分为物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)两大类。
PVD方法是在真空下加热或离化蒸发材料(石墨)，使蒸发粒子沉积在基片表面形成薄膜的一种方法。
按照加热方式不同，热蒸发有激光蒸发、电弧蒸发、电子束加热等方法。
溅射沉积是用高能离子轰击靶物质(石墨)，与靶表面原子发生弹性或非弹性碰撞，结果部分靶表面原子或原子团溅射出来，沉积在基板上形成薄膜。
CVD方法是在真空室内通入碳的氢化物、卤化物、氧化物，通过气体放电，在一定条件下促使它们发生分解、聚合、氧化、还原等化学反应过程，在基板上形成DLC薄膜的方法。
镀膜技术介绍范文
镀膜技术介绍范文镀膜技术是一种将薄膜材料均匀地加在物体表面的技术。
镀膜可以改变物体的外观、增强其功能或保护其表面。
随着科技的发展，镀膜技术在各个领域得到了广泛的应用，包括光学、电子、汽车、航空航天等。
在光学领域，镀膜技术被广泛应用于光学镜片、透镜、光学滤波器等光学器件的制造中。
镀膜可以增加镜片的透光率和反射率，使光线更加明亮和清晰。
在太阳能电池板的制造中，镀膜技术可以增加电池板的转换效率，提高其发电能力。
同时，镀膜还可以用于制造反射镜、分光镜等光学仪器。
在电子领域，镀膜技术被广泛应用于电子元件的制造中。
例如，电子线路板上的金属箔经过镀膜处理后，可以提高其导电性和耐腐蚀性。
另外，镀膜还可以用于制造显示屏、LED灯等电子产品。
在汽车行业，镀膜技术被广泛应用于汽车外观的保护中。
例如，使用镀膜技术可以增加汽车漆面的硬度和耐磨性，防止划痕和腐蚀。
此外，镀膜还可以使汽车漆面更加光洁和平滑。
在航空航天领域，镀膜技术被应用于航空器表面的保护中。
由于航空器在高空飞行时会受到各种不利气候条件的影响，使用镀膜技术可以提高航空器表面的耐腐蚀性和防风化能力，延长其使用寿命。
镀膜技术的基本步骤包括基体表面清洁、预处理、镀膜过程和后处理等。
首先，需要对基体表面进行清洁，去除表面的污垢和氧化物。
然后，进行预处理，包括涂覆浸润剂、激活处理等，以增强基体表面的附着能力。
接下来，进行镀膜过程，即将薄膜材料均匀地加在基体表面。
最后，进行后处理，例如退火、清洗等，以提高镀膜的稳定性和质量。
常见的镀膜材料包括金属薄膜、陶瓷薄膜、聚合物薄膜等。
金属薄膜可以提供优异的导电性和耐腐蚀性，适用于电子元件和光学器件的制造。
陶瓷薄膜具有优异的耐磨性和耐高温性，适用于汽车外观的保护和航空航天器表面的防护。
聚合物薄膜具有良好的柔韧性和耐候性，适用于建筑领域的防水和防紫外线处理等。
总而言之，镀膜技术是一种重要的表面处理技术，可以改变物体的外观、增强其功能或保护其表面。
三氟化镧镀膜材料
三氟化镧（LaF3）是一种常用的镀膜材料，具有优异的光学性能和化学稳定性。
以下是关于三氟化镧作为镀膜材料的一些特点和应用：
光学性能：三氟化镧具有较高的折射率和透明度，对可见光和近红外光具有良好的透过性。
它还表现出较低的散射和吸收特性，使其成为制备高质量光学薄膜的理想选择。
化学稳定性：三氟化镧具有较高的化学稳定性，在常规环境下不易受到氧化或腐蚀。
这使得它在多种条件下都能保持镀膜的性能和外观。
应用领域：由于其优秀的光学性能和化学稳定性，三氟化镧常用于光学涂层、反射镜、滤光器、激光器窗口、太阳能电池等领域。
它可以提供更好的光线传输、反射和抗反射性能。
电子技术：三氟化镧也被广泛应用于电子技术领域，如薄膜晶体管、显示器件和光电二极管等。
它可以作为电子器件的保护层或导电层，提供额外的性能和稳定性。
需要注意的是，三氟化镧的应用范围还有很多其他领域，取决于具体的需求和材料特性。
在实际应用中，根据具体要求选择合适的镀膜材料和工艺非常重要。
低压蒸气氢镀膜
低压蒸气氢镀膜
低压蒸气氢镀膜是一种表面处理技术，通常用于对材料表面进行氢化处理。
这个过程通常在相对较低的气压下进行，以确保更均匀的涂层沉积在材料表面上。
以下是该过程的一般步骤：
1.基材准备：待处理的材料表面需要经过清洗和
处理，确保表面没有油脂、灰尘或其他污染物。
这可以通过溶剂清洗、酸洗或其他适当的表面处理方法来完成。
2.真空室：材料置于真空室内，真空室通常具有
控制温度和气压的能力。
真空室中的气压被降低到相对较低的水平，以确保气体能够均匀地沉积在材料表面上。
3.氢气注入：在真空室中引入氢气。
氢气是用于
氢化处理的关键气体。
其作用是与基材表面的金属原子结合，形成金属-氢化物复合层。
4.低压蒸气氢镀膜：通过加热源或其他方法，在
低气压下进行蒸气氢镀膜。
在这个过程中，氢气和基材表面的金属原子反应，形成氢化合物的薄膜覆盖在基材表面上。
5.气压和温度控制：过程中需要控制气压和温
度，以确保薄膜的均匀性和一致性。
低压蒸气氢镀膜常用于改善材料的表面性能，例如提高耐腐蚀性、增加硬度等。
这个过程在一些工业应用中，如制造光学镀膜、电子器件和材料科学等领域得到广泛应用。
常用的镀膜方法
常用的镀膜方法
1.溅射镀膜法
溅射镀膜法是利用高能离子束轰击样品表面，产生的微小粒子将目标表面的物质释放出来，再沉积至基底表面，形成薄膜。
溅射镀膜法因其可在高真空下进行，所以适用于制备金属、半导体、氧化物及其他无机化合物薄膜。
此外，该技术还可用于制备具有特定性质的晶体结构薄膜，例如具有分子化合物的多层体系。
溅射镀膜法是当前常用的薄膜制备方法之一。
2.磁控溅射镀膜法
磁控溅射镀膜法也是一种广泛使用的薄膜制备方法，其原理同溅射镀膜法相似。
区别在于磁控溅射镀膜法使用磁场来控制离子束，从而增强溅射效率，提高沉积速度。
该技术适用于制备高品质的多层结构、重金属、氧化物和非晶态薄膜等。
3.化学气相沉积法
化学气相沉积法是通过将含有金属有机物等原料的气体送入反应室中，利用化学反应在基片表面上生长薄膜。
该技术适用于大面积，均一薄膜的制备。
化学气相沉积法可用于制备二氧化硅、硅胶、氮化硅、碳化硅等材料的薄膜。
4.热蒸发镀膜法
热蒸发镀膜法是利用高温加热金属或化合物材料，使之蒸发并沉积在基底表面。
该方法简便、容易操作，广泛应用于制备单层和多层金属薄膜，如铬、钼、铜、银和铝等金属薄膜。
此外，该技术还可用于制备非晶态薄膜，例如氧化铝薄膜、TiO2薄膜等。
5.电化学沉积法
电化学沉积法是将金属投入含有所需离子的溶液中作为阴极，通电后，溶液中的阳离子被还原成金属沉积在阴极表面上。
该技术操作简单，可制备所需厚度的纯金属或合金薄膜，并可控制薄膜的粗糙度。
电化学沉积法适用于制备黄金、银、铜等高纯度金属薄膜，也可用于制备复杂的多层材料和表面修饰。
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在中国缝制机械行业“十二五”时期主要技术攻关方向中，新材料、新工艺是一个重要领域。
在“十一五”期间的行业科技开发实施指南中，新材料、新工艺在产品中的开发与应用就已经是重要内容，主要体现在无油、微油润滑材料和特种材料涂覆工艺的应用与开发，通过在缝制机械的高速运转部件采用耐磨材料涂覆技术，实现无油或微油润滑。
材料及其涂覆工艺的发展与进步，对缝制机械的性能、品质的提升有积极的促进作用。
尤其在高速自动化缝纫机的品种和数量均大幅增加的情况下，如何通过新材料、新工艺的应用满足和提升高速自动化缝纫机的各项性能要求，是缝制机械制造商正在考虑的事情。
目前应用于缝制机械的新材料很多，比如多元填充高分子材料、陶瓷、金属钛、特氟龙、低温液态化油脂等。
而陶瓷、金刚石粉、钛合金、多元填充高分子材料等特种材料的涂覆工艺也在不断改进并且越来越多地应用于缝制机械中。
镀膜，是应用新的材料及新的涂覆工艺较多的一道工序。
已经有不少高速自动化缝纫机的零部件在镀膜时采用了新膜层材料和新镀膜方式。
我们知道，镀膜涉及两项基本内容，一是镀膜的技术与方法，二是所镀膜层的材料。
不同的镀膜方式，所达到的镀膜效果不同，膜层的性能发挥情况也随之有差异，而采用不同的镀层材料也有不同的性能表现。
1 不同的镀膜技术在微观环境下看，镀膜就是将一些物质（反应物）的分子、原子或者离子通过一定的方式被分解出来在其所具有的能量作用下涂覆（沉积）在需要镀膜的工件（基体）上。
镀膜时，要考虑膜层、工件材料的物理或化学性质，选择合适的镀膜方法将膜层紧紧地附着于工件上并且要产生好的性能效果。
真空镀膜技术就是在真空环境下，通过化学、物理方式将反应物或者靶材沉积到基体上的薄膜气相沉积技术。
镀膜通常需要在干净、纯粹的真空环境下进行，既为了避免污染（减少成膜过程中气体分子进入薄膜中成为杂质的量），也在于膜层材料的分子、原子化学性活跃，在常温常态下容易出现问题（比如分子间的碰撞、氧化反应）。
根据反应方式分，真空镀膜技术有PVD（物理气相沉积）、CVD（化学气相沉积）以及FCVA等。
1.1 PVDPVD是英文Physical Vapor Deposition（物理气相沉积）的缩写，是指在真空条件下，采用低电压、大电流的电弧放电技术，利用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离，利用电场的加速作用，使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件上。
PVD镀膜技术主要分真空蒸发镀膜、真空溅射镀膜和真空离子镀膜三类。
真空蒸发镀膜是通过加热蒸发某种物质（比如金属、化合物等）使其原子或分子以冷凝方式沉积在作为基体的固体表面；溅射镀膜是用高能粒子轰击固体表面时能使固体表面的粒子获得能量并逸出表面，沉积在基体上；离子镀膜是蒸发物质的分子被电子碰撞电离后以离子沉积在固体表面，是真空蒸发与阴极溅射技术的结合。
1.2 CVDCVD是Chemical Vapor Deposition（化学气相沉积）的缩写，很多反应物质在通常条件下是液态或固态，经过汽化成蒸汽再参与反应，通常是通过化学反应的方式，利用加热、等离子激励或光辐射等各种能源，在反应器内使气态或蒸汽状态的化学物质在气相或气固界面上经化学反应形成固态沉积物。
CVD是现代半导体工业中应用最为广泛的用来沉积多种材料的技术，包括大范围的绝缘材料，大多数金属材料和金属合金材料。
近年来，等离子体增强化学气相沉积法（PECVD）发展起来，最早也是用于半导体材料的加工，将沉积温度从1000℃降到600℃以下，最低的只有300℃左右。
1.3 FCVAFCVA镀膜是英文Filtered Cathodic Vacuum Arc的缩写，即“过滤阴极真空电弧技术镀膜”，对缝制机械行业而言还算是新事物。
这种镀膜技术正在为朝高速、无油环保方向发展的缝制机械提供助力。
图1 FDVE原理示意图如图1所示，FCVA使用异面双弯过滤器以及高能电、磁场过滤除去多余宏观颗粒和不带电的离子，其膜层表面形貌方面的质量可以与CVD膜层相比。
FCVA技术产生能像稳定的电弧和纯离子束流，能量可以根据不同的工艺要求精确控制，由FCVA技术沉积的碳膜和金属膜质量高，其等离子扫描技术可以使镀膜沉积面积提高到直径12英寸以上。
FCVA 的镀膜过程可以在低温下（小于80摄氏度）进行，可广泛应用于包括塑料和橡胶在内的各种领域，这点对缝制机械元器件来说也特别重要。
FCVA技术的核心点是：原体是百分百的等离子体——除了电子、原子外还有正离子，这些是所需要镀膜的材料本身产生的，比如镀碳，就是碳正离子，而镀铜则就是铜正离子，与工件上的电子合并成为中性的原子。
它采用起弧方式产生100%离化的镀膜粒子，这些镀膜离子在到达镀膜基体之前，通过外加电磁场来调节镀膜离子的能量，而不像普通的磁控溅射镀膜方式只能通过加热的方法来增加镀膜粒子的能量。
过滤阴极电弧（FCA）配有高效的电磁过滤系统，可将离子源产生的等离子体中的宏观粒子、离子团过滤干净，经过磁过滤后沉积粒子的离化率为100%，并且可以过滤掉大颗粒，因此制备的薄膜非常致密和平整光滑，抗腐蚀性能好，与机体的结合力很强。
为了达到良好的效果，FCVA镀膜对各工艺环节有严格的管理要求。
镀膜之前，要对待镀膜的基体进行清洗，因为这些基体带有空隙、空洞、油脂、污迹等，可通过真空加热和清洗加热去掉这些“脏东西”——镀膜的基体一定要干净无杂质。
经过处理的基体还应该在无菌的环境中上到夹具上，如果短时间不能镀膜则会放到设置了一定温度的保温箱中，使其处于良好的状态。
1.4 几种镀膜技术的参数比较表1 不同的镀膜技术比较注：EV表示电子伏特表1反映了不同的镀膜技术的各项指标情况。
PVD （溅射）的镀膜微粒是原子，而CVD（PECVD）的镀膜微粒是原子团（反应分子），而FCVA输出是一束等离子，该等离子束可以被扫描，可以对该离子束加偏压，该等离子束可通过镀膜技术加以控制。
镀膜需要产生完全独立、自由的分子、原子，通常要采用加热、蒸发等方式把粒子从束缚中解脱出来，才能做一些改变。
此时，镀铝、镀铜甚至是镀铬等都没有问题，但要镀陶瓷、氮化膜、氧化膜等硬膜，要将反应物烧沸很难。
尤其是镀硬膜时，若采用溅射方式，将固体变为原子或者分子几乎不能做到，而是在真空环境中形成离子团，加入负电压，以正离子去轰击要镀膜的物件（让通氩气的原子加热，用氩离子告诉轰击靶面），效率低下（可能1000次轰击后有才1~2个原子出来），且如果冲击时真空环境不好，其分子疏松。
若采用蒸发方式，则容易产生空洞，需要加高温让分子利用能量去填补空洞——这点对做镀膜不好，镀膜要求不存在空洞，其所加温度要在400摄氏度及以上，这种情况对原子、分子的要求不高，但对材料的要求高，比如需要高速钢、工具钢之类，其它的材料则不太好。
FCVA技术既不是溅射也不是热蒸发，由于用的是百分百等离子，其正离子带电，外加电磁场的方式使其加速（像光速），不用热能而是用动能（速度）来完成镀膜。
溅射和蒸发时的动能速度是每秒几百米，约1个电子福特的能量，而FCVA的速度是每秒几十公里，有50、60个电子福特的能量且可变、可控。
通常，要克服物体表面张力需要30、40个电子辐特。
如果能很好穿透表面张力，则膜层的附着力和密实度高，能形成超硬膜，因为决定镀膜优劣的关键因素是镀膜粒子能量，当镀膜粒子的能量增加后，膜层的密度也将随之增加，附着力大大改善。
传统镀膜技术只能通过升高基体温度来改善镀膜质量，但存在一定局限性。
此外，FCVA镀膜时的离子能量可控，这些等离子体有了能量和可控性，其膜层的致密性也就更好。
2FCVA可镀的膜层从应用分，目前FCVA镀膜层分为两大类：一类是在表面装饰镀膜方面，主要是（钛金、锆金）镀覆于钟表、锁具五金、厨房卫浴五金等各种五金制品表面；一类是在工具镀膜方面，主要是（硬质膜层、摩擦系数）镀覆于各种金属加工模具（冲压模具）、电子半导体类模具（成型刀）、粉末冶金模具、刀具（切纸刀、铣刀、绞刀等各类刀具）、车削刀具以及各种注塑模具（塑料成型注塑模具活动部件，零件上的应用）。
采用FCVA技术可在多种材质的工具、模具和刀具上涂上TAC-ONTM（类金刚石）、AITiN（铝氧化钛）、CrN（氧化铬）、TiN（氧化钛）等单层及多层优质硬质膜层，其膜层硬度高（2 000~5 000HV），结合强度高（最高达到100N），摩擦系数低（可降低到0.08），表面粗糙度低（最高达到球面）。
下面介绍几种膜层的特点。
2.1 TiN（氧化钛）薄膜TiN膜层具有高熔点、高硬度和良好热传导率的特性，且耐磨损，具有适中的耐氧化性，适用于高速切割，已成功用于刀具和模具耐磨保护涂层和装饰涂层。
其膜层颜色为金黄色，硬度在2 000HV~2 500HV之间，摩擦系数最大0.65，典型厚度在1~4微米，镀膜温度在400摄氏度，其工作温度在800摄氏度。
2.2 CrN（氧化铬）薄膜CrN膜层有良好的附着性、耐腐蚀性和耐氧化性，在机械部件和模具上采用此膜层是为了增强其润滑性和耐磨性，与TiN膜层相比，它对水质溶液的抗腐蚀性更强，其较高的表面硬度、较低的摩擦系数和残余应力使其适用于抗磨损、摩擦的场合。
其膜层颜色为银灰色，硬度在2 100HV及以下，摩擦系数最大0.3，典型厚度在1~4微米，镀膜温度在200到400摄氏度，其工作温度在500摄氏度。
2.3 TAC-ON非晶态四面体碳膜碳膜在缝制机械行业的应用已经多起来，主要应用的是类金刚石（也称为DLC）碳膜。
碳元素因碳原子和碳原子之间的不同结合方式，从而使其最终产生不同的物质，一类是碳碳以sp3键的形式结合的金刚石，一类是碳碳以sp2键的形式结合的石墨，一类则是碳碳以sp3和sp2键的形式结合生成的无定形碳的一种亚稳定形态，即类金刚石。
类金刚石没有严格的定义，可以包括很宽性质范围的非晶碳，兼具了金刚石和石墨的优良特性，由类金刚石而来的DLC膜同样是一种亚稳态长程无序的非晶材料，可分为无氢类金刚石碳膜和氢化类金刚石碳膜两类。
TAC-ON（非晶的四面体碳薄膜，ta-C）是一种无氢的类金刚石碳膜，是由超过80％的sp3键碳原子为骨架构成，其硬度仅次于钻石。
金刚石成膜的难度高（SP3键，合体含大量氢与碳，氢多了疏松，经不起分解），必须经过高压，通常是千兆帕以上。
FCVA给予热能之外的能量，形成瞬时高压使碳元素瞬时形成金刚石键（原子与原子间形成SP3键）且非晶的薄膜，摩擦系数低。
采用FCVA技术沉积的TAC-ON薄膜在附着力和耐磨性方面比传统的DLC薄膜强，有粘油性，润滑性能优越，可减少摩擦，并能减少润滑油污染。
TAC-ON膜层的硬度也高于传统的DLC膜层。
由于没有氢和氧键在TAC-ON膜形成，其膜层可以完全透明（膜厚薄）。
TAC-ON薄膜的膜层颜色为轻碳黑色，其膜层密度小于3，膜层硬度在3 000HV~5 000HV之间，摩擦系数最大0.1，典型厚度在0.1~2微米，镀膜温度小于80摄氏度，其工作温度小于350摄氏度。