活性屏等离子体渗氮工艺(ASPN)是一种新兴的等离子体渗氮技术。它克服了直流等离子体渗氮工艺(DCPN)中炉温不均匀,工件打弧,边缘效应,空心阴极效应等固有缺点,而且能达到和直流等离子体渗氮工艺一样的处理效果。溅射沉积机制,与离子注入机制一起,被认为是活性屏离子渗氮中两种主要的氮传质机制。但是溅射沉积机制中氮原子的在等离子体中的传质机制还未形成共识,在某种程度上妨碍了对活性屏渗氮工艺参数的优化和技术的推广。本文对氮传质原子团从活性屏表面到试样表面的机制进行了实验研究和理论计算,为深入研究活性屏渗氮工艺中溅射沉积机制奠定了新的基础。本文中采用工业用活性屏渗氮装置,在纯氨气气氛下对AISI316不锈钢进行氮化处理,在实验中,渗氮气压为300Pa和500Pa,渗氮试样距屏距离为20mm到200mm,试样电压为悬浮电位和200V获得了不同工艺参数下的渗氮试样。然后通过对比不同参数下,通过电子探针射线显微分析仪得到的试样总渗氮量数据研究活性品渗氮工艺中的氮传质机制。本文中首先研究了活性屏渗氮工艺中试样表面发生的化学反应。利用前人的工作,本文提出氮传质原子团在试样表面的反应过程：物理吸附,凝聚化学吸附,氮原子的表面析出和试样内扩散工程,并且证明试样的总渗氮量正比于试样表面的氮传质原子团浓度。然后,本文论证了氮传质原子团在活性屏等离子体的扩散中发生了与电子的碰撞分解反应反应,并且定量的描述了这个反应将导致试样总渗氮量随试样距屏距离呈指数递减关系,试样数据证明了这一点。最后,本文研究了氮传质原子团的形成机制,认为氮传质原子团成分为(FeN),是溅射产物铁原子(Fe)与鞘层中高速运动的含氮分子(NX)碰撞形成的。本文还通过溅射沉积机制解释了气压和试样偏压对试样渗氮效果的影响：更高的气压将使得氮传质原子团与电子碰撞更频繁,分解的可能性更大,试样渗氮效果降低。更高的试样偏压将使得试样附近的活性分子浓度降低,减少了析出氮原子的逃逸,试样渗氮效果升高。