在活性屏离子渗氮(ASPN)过程中,如果偏压小于工件产生自溅射的偏压阈值,工件表面渗氮层不均匀,甚至渗不上氮,所以溅射和偏压对于活性屏离子渗氮技术来说是非常重要的。　　本文用铜片收集了活性屏离子渗氮中不同时间的溅射粒子,并采用先进的测试仪器和分析方法,如使用场发射扫描电子显微镜(SEM)对其进行了显微分析,观察了溅射粒子的形貌,研究了溅射粒子的生长过程的行为;同时还使用金相显微镜(OM)和显微硬度计分析了试样的渗氮层的金相组织和显微硬度,研究了活性屏离子渗氮中溅射粒子量对渗氮效果的影响。试验结果表明,溅射粒子经过扩散迁移后沉积凝结在基体表面上,生长成为纳米粒子簇,其生长模式为层加上岛状(Stranski-Krastanov)生长模式。在不加偏压的条件下,溅射粒子量随铜片到活性屏距离的增大而减少,渗氮效果随试样到活性屏距离的增加而变差,所以溅射粒子量对渗氮效果存在正相关的影响。　　在活性屏离子渗氮中,偏压对于均匀渗氮起着关键作用,偏压的电压和电流是两个重要的工艺参数。只有在偏压值达到工件自溅射的阈值后,工件才能够均匀渗氮,所以偏压的伏安特性对于活性屏离子渗氮技术具有重要的参考价值。本文研究了不同的气体、主电压、压强、炉腔温度和笼子尺寸对偏压的伏安特性的影响。试验结果表明,不同气体,产生偏流的偏压阈值不同,并且压强对于偏压阈值也有一定的影响,压强越大,偏压阈值越小。在偏压一定的情况下,主电压或者压强越大,偏流越大;温度越高,偏流越小;笼子尺寸对偏流无影响。