克服低溫等離子滲氮層質(zhì)量的缺點(diǎn)，研究人員開發(fā)了低溫等離子發(fā)生器，當(dāng)氣壓低于10pa時(shí)，就不會(huì)產(chǎn)生異常輝光放電了。通過射頻激發(fā)微波，或從熱絲上釋放出的高能電子沖擊電離等方式都可以產(chǎn)生等離子體，這些低壓等離子體充滿整個(gè)處理空間，其中包含了大量的活性原子，如此會(huì)提高滲氮效率。在射頻低溫等離子發(fā)生器滲氮中，低溫等離子發(fā)生器的產(chǎn)生和基底偏壓是分開控制的，因而能夠分別控制離子能量轉(zhuǎn)換和基底表面的通量。由于工作氣壓比較低，消耗的氣量也相應(yīng)降(低)。
在原子團(tuán)滲氮工藝中，低能量轉(zhuǎn)換的直流輝光放電能夠產(chǎn)生nh原子團(tuán)，能夠利用這些高活性的原子團(tuán)來滲氮，整個(gè)工藝需要一個(gè)外加電源來加熱工件，這與氣體滲氮過程相仿。這種工業(yè)不僅能夠精(確)地控制表面拓?fù)?，而且還可以選擇是否形成化合物層，也可以在低溫等離子發(fā)生器表面結(jié)構(gòu)特性不改變的前提下，控制化合物層的厚度和擴(kuò)散層的深度。若金屬表面有窄縫和孔，用這種工藝也可以很容易地實(shí)現(xiàn)滲氮。
傳統(tǒng)低溫等離子發(fā)生器滲氮工藝采用的是直流或脈沖異常輝光放電。這種工藝在低合金鋼和工具鋼的滲氮處理表現(xiàn)尚可，但對不銹鋼，特別是有奧氏體結(jié)構(gòu)的鋼來說，就表現(xiàn)欠佳。高溫滲氮工藝過程中會(huì)析出crn，所以金屬表面很硬而且耐磨，但缺點(diǎn)是易被腐蝕。低溫和低壓放電技術(shù)已成功地解決了這個(gè)問題，用這種工藝生產(chǎn)出的改性層包含一個(gè)稱為擴(kuò)展奧氏體的富氮層。