等离子体渗氮是一种有效的提高材料表面耐磨、耐腐蚀及抗疲劳强度等性能的热处理方法，广泛应用于机械制造、军工、医疗器械和运输机械等领域。　　常规等离子体渗氮不能根本解决工件表面打弧、空心阴极效应、温度的不均匀性、边缘效应等问题。其次，传统的渗氮方法对小孔、狭缝以及形状不规则的工件的渗氮效果并不理想。为了解决这些问题，本文对交流等离子体悬浮渗氮进行研究，设计一个交流放电等离子体悬浮渗氮方案，探索实现悬浮渗氮工艺，并进行设备改造，以提高渗氮效率和产品合格率。尝试进行了如下工作：　　进行交流放电等离子体悬浮渗氮和阴极渗氮的对比实验。从实验结果可得，交流放电等离子体悬浮渗氮方案可行，解决了传统阴极等离子体渗氮存在的问题，增强了渗氮效果。但若要得到相同的渗氮效果所需时间变长，渗氮效率不高。　　为了提高渗氮效率，提出提高交流放电频率和双对电极新炉体结构的改进方案。设计4电极结构形成互相独立的两对电极，探讨新结构对等离子体悬浮渗氮工艺效果的影响，理论上分析提高渗氮效率的机理，验证可行性。　　为了改善深孔工件的内部渗氮效果并不明显这一问题，在工件悬浮的基础上，提出了一种“静电透镜”的应用设想方案，对深孔渗氮设备进行改进。利用SIMION模拟软件对深孔渗氮方案进行可行性分析，并针对尺寸φ=4mm、L=10cm的工件进行正交设计实验，选出最佳工艺方案。　　针对双对电极结构，以PIC16F877A单片机为核心，设计了系统控制电路，使该电源系统能够满足交流放电等离子体悬浮渗氮的要求。