本文利用俄歇電子能譜(AES)研究了清潔純鐵、離子注入碳純鐵、清潔鈾以及離子注入碳鈾表面與氧氣吸附及初始氧化的過程。 首先,實驗分析了不同氧暴露劑量對純鐵、離子注入碳純鐵、鈾、離子注入碳鈾表面吸附及初始氧化過程的影響,研究結果表明:室溫下,純鐵表面吸附氧氣及初始氧化的速率大于離子注入碳純鐵表面吸附氧氣及初始氧化的速率;清潔鈾表面吸附氧氣的曲線呈直線上升趨勢,離子注入碳鈾表面吸附氧氣的曲線存在轉折點,轉折點后樣品表面吸附氧氣的速率減小。離子注入碳后樣品表面吸附及氧化的速率降低使樣品表面與氧氣作用的幾率減小,說明離子注入碳使樣品表面的抗氧化能力增強。同時,表面分析結果表明離子注入碳后純鐵及鈾表面有相應碳化物的生成,在離子注入碳后純鐵及鈾表面的吸附和初始氧化過程中,碳化物的存在不利于氧在界面的擴散,從而增強了純鐵及金屬鈾表面的抗氧化性。 其次,實驗分析了各樣品吸附及初始氧化后的加熱過程,可以得到如下結論:當溫度在室溫(298K)至473K之間時,隨著溫度的升高,樣品表面氧化的程度加劇。溫度升高增強了純鐵、鈾及其離子注入碳樣品表面上的氧的解吸和向體內擴散,以及促使離子注入碳樣品體內的碳向表面偏析,導致在純鐵、鈾的離子注入碳樣品表面形成了碳的化合物。 然后,對純鐵、離子注入碳純鐵、鈾、離子注入碳鈾樣品進行了電化學腐蝕研究,研究結果表明:離子注入碳能有效地增強了純鐵及金屬鈾表面的抗電化學腐蝕性能。