本論文主要利用表面分析技術俄歇電子能譜（AES）較系統的研究了鋁薄膜在鈾基體上的生長行為特征以及膜基界面反應,并采用密度泛函方法,模擬計算了鋁原子在金屬鈾和UO2（001）面上的吸附能,對實驗結果從理論上進行了合理的解釋和推論。主要研究結果有: 1) 室溫下,在金屬鈾表面逐步沉積鋁原子的過程中,沉積Al原子與鈾原子相互作用,電子從鋁原子向鈾原子轉移,界面擴散行為不明顯;鈾表面連續沉積鋁薄膜時,鈾/鋁界面作用較逐步沉積時的界面作用強;室溫下,金屬鈾表面的鋁薄膜是以島狀方式生長的,且為納米薄膜。 2) 室溫下,在UO2表面濺射沉積制備鋁薄膜過程中,鋁與UO2之間相互作用,電子從鋁原子向UO2中的鈾離子轉移:UO2/Al之間的擴散行為較U/Al界面擴散行為明顯,鋁擴散到UO2和基體鈾的界面處,形成了氧化態鈾、金屬鈾和鋁三者共存區;室溫下,UO2表面的鋁薄膜是以島狀方式生長的,生長過程中由于擴散行為的影響,導致確定薄膜生長方式的強度變化曲線發生了畸變。 3) 室溫下,在相同的氧暴露劑量下,鈾/鋁界面處的兩元素幾乎同時氧化,且表面氧化物Al2O3、UO2與基底金屬鈾之間發生了明顯的擴散行為;樣品退火以后,鈾/鋁界面作用增強;在能量60eV處出現新的俄歇峰,經推測認為可能在近鋁薄膜表面處生成了金屬間化物UAlx;在鈾/鋁界面處形成一富碳區,并生成了鈾的碳化物,阻止鋁向鈾基體中擴散,鈾/鋁界面同樣也阻礙了碳向鈾表面的偏析。 4) 金屬鈾和UO2（001）面吸附鋁原子的密度泛函研究表明,鋁在U與UO2表面的吸附表現出強烈的化學吸附行為,與表面鈾原子成鍵形成了金屬間化合物;沉積鋁原子優先占據表面間隙位。 本論文的研究工作取得了預期的良好的研究成果,為鋁薄膜作為金屬鈾保護性涂層工程應用研究提供了理論和實驗依據,具有重要的參考價值。