活性屏阴极溅射在离子渗氮工艺中的作用机理

摘要

通过采用活性屏等离子渗氮新工艺对工件表面进行渗氮处理,并对处理后工件的渗氮层厚度、表面硬度和渗氮层的组织进行分析和测试,从而探讨活性屏在活性屏等离子渗氮工艺中的作用机理.实验结果表明:当采用大尺寸活性屏渗氮时,随着离活性屏距离的增加,工件表面的渗氮层越薄,工件的表面硬度也越低,渗氮效果变差.分析认为这是因为从活性屏上溅射出大量的可以作为渗氮载体的纳米粒子受到平均自由程的限制,不能够到达离活性屏较远的工件表面,也就无法将活性氮原子输运到工件的表面,从而导致渗氮效果变差.因此,在采用大尺寸活性屏进行渗氮时,活性屏阴极溅射作用减弱,此时活性屏主要起到均匀加热工件的作用.