氧化物弥散强化（oxide dispersion strengthened,ODS）钢是第四代核反应堆（如超临界水冷堆（supercritical water-cooled reactors,SCWRs）、铅冷快堆（lead-cooled fast reactors,LFRs））和未来聚变堆的最具潜力候选结构材料之一。在严酷的服役环境下其仍拥有优异的机械性能（如高温强度和抗蠕变性）、热稳定性、辐照稳定性,并对超临界水、热压水和铅铋共晶展现出良好的抗腐蚀性。这些整体的宏观性能行为受纳米颗粒的晶体结构、形貌以及金属/氧化物界面结构的影响很大。因此,针对应用于不同反应堆的ODS钢,即加Ti的FeCr-ODS钢和分别加Zr和Hf的FeCrAl-ODS钢,采用高分辨透射电子显微技术（high resolution transmission electron microscopy,HRTEM）对其纳米颗粒的晶体结构和界面结构进行了研究。根据HRTEM表征的统计分析结果确定了纳米颗粒的相和各种类型氧化物的比例。这些信息对于理解氧化物的形成机制、氧化物出色的热稳定性和辐照稳定性的潜在原因至关重要。研究结果如下:对于加Ti的FeCr-ODS钢,即SF（Fe–14Cr–0.16Ti–2W–0.33Y₂O₃）（1）约64.7%的纳米颗粒由Y–Ti复合氧化物组成,Y₂TiO₅和Y₂Ti₂O₇氧化物的比例分别为⁵0.4%和¹.7%。加入少量Ti（0.16 wt.%）到含有0.33 wt.%Y₂O₃的FeCr-ODS钢中促进了Y₂TiO₅复合氧化物的形成,而不是Y₂Ti₂O₇复合氧化物。（2）约27.7%和22.7%的纳米颗粒分别由六方晶系的Y₂TiO₅和正交晶系的Y₂TiO₅氧化物组成。此类氧化物具有非常好的热稳定性和辐照稳定性,而且具备非常强的管理氦的能力。（3）TiO₂和Y₂O₃的比例分别高达16.0%和11.7%。然而,Y–Cr复合氧化物的总比例低至7.6%,正交YCrO₃氧化物和四方YCrO₄氧化物的数量分数分别为3.4%和4.2%。这是第一次在Fe–Cr–Ti–W–Y₂O₃ ODS钢中发现四方YCrO₄氧化物。（4）约7.6%和5.0%的纳米颗粒分别由正交的YTiO₃和正交的YTi₂O₆氧化物组成。这是第一次在Fe–Cr–Ti–W–Y₂O₃ ODS钢中找到正交晶系YTi₂O₆氧化物。对于加Zr的FeCrAl-ODS钢,即SL1（Fe–15Cr–4Al–2W–0.12Ti–0.44Zr–0.29Y₂O₃）（1）约62.9%的纳米颗粒由Y–Zr复合氧化物组成,Y₂Zr₂O₇（C）、Y₂Zr₂O₇（O）和δ-Y₄Zr₃O₁₂的数量比例分别是13.6%、18.8%和30.5%。虽然δ-Y₄Zr₃O₁₂还是占有最高比例,但是也发现了大量的Y₂Zr₂O₇,并首次在FeCrAl-ODS-Zr中发现了属于正交晶系的Y₂Zr₂O₇。（2）Y–Al复合氧化物的比例为⁵.3%。在FeCrAl-ODS钢中添加Zr（0.44 wt.%）可以显著抑制Y–Al复合氧化物的形成。（3）相当高比例的纳米颗粒由Y–Ti复合氧化物（¹6.2%）组成,主要包括具有正交结构的Y₂TiO₅氧化物（¹1.0%）。少量的Ti（0.12 wt.%）可以促进Y–Ti–O的显著形成。对于加Hf的FeCrAl-ODS钢,即SL2（Fe–15Cr–2W–0.1Ti–4Al–0.62Hf–0.35Y₂O₃）（1）约51.0%的纳米颗粒由Y–Hf复合氧化物组成,其具体为阴离子缺陷莹石结构的Y₂Hf₂O₇。该氧化物粒子尺寸极小,热稳定性和辐照稳定性卓越。（2）Y–Al复合氧化物的比例为³2%。包含²5.5%YAlO₃（YAP）和⁶.5%YAlO₃（YAH）。在FeCrAl-ODS钢中添加微量的Hf（0.62 wt.%）可以较显著的抑制Y–Al复合氧化物的形成。（3）相当高比例的纳米颗粒由Y–Ti复合氧化物（¹7%）组成,主要包括正交结构的Y₂TiO₅氧化物（⁹.8%）。少量Ti（0.10 wt.%）的添加可以促进Y–Ti–O的显著形成。正交的Y₂TiO₅纳米颗粒具有良好的热稳定性和抗非晶化能力。