大尺寸活性屏等离子渗氮工艺中偏压阈值的计算模型

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郑少梅，  李丽华

 （青岛理工大学 机械工程学院,山东 青岛266033）

 摘要： 大尺寸活性屏进行离子渗氮工艺处于主电压和偏压同时产生辉光放电的特殊放电模式，研究表明：此时施加在工件上的偏压存在一个阈值，且该阈值是影响渗氮效果的关键因素。通过对活性屏等离子渗氮工艺中带电离子在偏压鞘层中的行为以及等离子空间中粒子之间的能量传递的研究，尝试建立了一种能够预测施加在工件上的偏压阈值的数学计算模型,并将该数学模型得到的偏压阈值的理论值与实验所得到的阈值进行了比较,结果基本吻合。分析认为，通过该数学模型的建立可以为大尺寸活性屏等离子工艺的参数优化设计和实际生产提供合理的偏压阈值的参考值。

 关键词： 活性屏等离子渗氮； 偏压阈值； 偏压鞘层； 计算模型

 中图分类号: O 539             文献标志码： A

Calculation Model of Bias Threshold of Largesize Active Screen Plasma Nitriding

 ZHENG Shaomei， LI Lihua

 （College of Mechanical Engineering, Qingdao Technological University, Qingdao 266033，China）

 Abstract: Active screen plasma nitriding(ASPN) is under double glow discharge with a largesize cage. It was shown that the bias applied on the samples exists a threshold value. In the paper, a calculation model were founded to predict the bias threshold by analyzing the energy transmission between the particles in plasma space. And the calculation bias threshold were compared with the experimental results. It was shown that the calculation results are coincide with experimental results. The calculation model can be used to optimize the technology parameters of active screen plasma nitriding with largesize.

 Key words: active screen plasma nitriding (ASPN)； bias threshold； bias sheath； calculation  model

 收稿日期: 20141224

基金项目: 国家自然科学基金项目（51307091）；青岛市博士后应用研究项目（2014）.

 作者简介: 郑少梅（1976—），女，副教授.

文章编号： 16726987（2016）02020503； DOI： 10.16351/j.16726987.2016.02.017