苗利静，江柯敏，段北晨，孟凡平，卢焕明

(中国科学院 宁波材料技术与工程研究所，浙江 宁波 315201)

福岛核电站事故暴露出锆合金作为轻水反应堆型核电站中的关键包壳材料的短板，即在非可控条件下会与水蒸气发生剧烈的氧化反应，释放出大量氢气和热量.通过在锆合金表面施镀一层致密的抗氧化防护涂层，可以在保持其优点和现有设备生产能力的前提下，使涂层表面快速生成稳定、连续且致密的氧化层，从而减缓锆合金的进一步氧化，表现出短期商业化的应用前景.目前可以选择的涂层材料种类有很多，比如Cr基合金、FeCrAl基合金和MAX相材料等.经过对铁合金成分、结构几十年的不断完善，新一代FeCrAl合金在抗高温水蒸汽性能方面大幅提升[1-5].

X射线光电子能谱(XPS)是一种表面分析技术，根据原子内层电子结合能化学位移的变化提供元素化学环境的信息，研究材料中的化学键和化学结构.XPS的分析深度通常为10 nm以内，借助氩离子刻蚀技术可以获得材料更深厚度的结构信息[6-12].该技术可以很直接地检测在氧化初期阶段的氧化产物，对于氧化动力学的分析具有很重要的科学意义.聚焦离子束(FIB)技术突破了只能对表层成像和分析的局限,可以对样品微区进行三维的、表面下的观察和分析.可实现微纳材料的搬运和加工，加工定位精确，可准确选择感兴趣的组织、界面作为分析区域，得到原位的薄膜纵向膜层信息，包括膜层厚度、截面形貌……