? ? ? ?普通的等離子滲氮工藝需要3~10mbar的氣體壓力才能保證等離子與基體的完全接觸。表面有小凹槽或螺紋等復(fù)雜形狀的基片，武漢離子滲氮爐設(shè)備的參數(shù)分布不同，會(huì)引起周圍電場(chǎng)的變化，從而改變?cè)搮^(qū)域的離子濃度和離子轟擊能量。如果采用常規(guī)的等離子滲氮，離子碰撞更容易發(fā)生在等離子鞘層中。

　　離子能量降低，使得更難激活更多的氧化物金屬表面，例如不銹鋼。這種復(fù)雜的基材條件也會(huì)導(dǎo)致該區(qū)域過(guò)熱，滲氮特性不同于其他基材條件。但是，由于常規(guī)等離子滲氮爐工藝產(chǎn)生的異常輝光放電，放電參數(shù)之間是相互聯(lián)系、相互耦合的，不可能單獨(dú)改變一個(gè)放電參數(shù)來(lái)控制滲氮過(guò)程。為了解決這個(gè)問(wèn)題，研究人員開發(fā)了低壓等離子體。當(dāng)氣壓低于10PA時(shí)，不會(huì)發(fā)生異常輝光放電。在射頻的作用下，熱絲會(huì)產(chǎn)生一系列低壓等離子體，充滿整個(gè)加工空間，含有大量活性原子，從而提高滲氮效率。

　　在射頻等離子體設(shè)備的氮化過(guò)程中，等離子體的產(chǎn)生與襯底偏壓的控制是分開的，因此可以分別控制離子能量和襯底表面流量。由于較低的工作氣壓，滲氮效率可以提高。低能DC輝光放電用于產(chǎn)生氮化用的NH自由基。這些高活性自由基用于滲氮。整個(gè)過(guò)程需要外接電源加熱工件，過(guò)程類似氣體滲氮。這個(gè)過(guò)程不僅可以控制表面拓?fù)?，還可以選擇是否形成復(fù)合層?？梢钥刂茝?fù)合層的厚度和擴(kuò)散層的深度，而不改變表面結(jié)構(gòu)的特性。如果金屬表面有狹窄的縫隙和孔洞，通過(guò)這種工藝可以很容易地實(shí)現(xiàn)滲氮。

　　傳統(tǒng)的離子滲氮工藝采用DC或脈沖異常輝光放電，對(duì)滲氮低合金鋼和工具鋼有效，但對(duì)不銹鋼尤其是奧氏體不銹鋼無(wú)效。CrN在高溫滲氮過(guò)程中會(huì)析出，所以金屬表面非常堅(jiān)硬耐磨，但缺點(diǎn)是容易腐蝕。該工藝制備的改性層中含有一種被稱為膨脹奧氏體的富氮層，這種富氮層已被低溫低壓放電技術(shù)成功解決。