本论文通过ESCALAB250型多功能表面分析系统，应用了X射线光电子能谱 (XPS)、紫外光电子能谱(UPS)、XPS价带谱，对块体纳米晶304不锈钢（BN-SS304）和普通304不锈钢（CP-SS304）经不同时间Ar+溅射表面微观结构进行对比研究，并对块体纳米晶工业纯铁、块体纳米晶工业纯铝表面微观结构进行了初步分析。　　 BN-SS304和CP-SS304经不同时间Ar+溅射表面的XPS实验表明：表面经Ar+溅射150秒为清洁表面；BN-SS304和CP-SS304表面C、O元素能态种类相同，但各能态结合能位置存在差异；C、O元素XPS谱峰面积对比说明了BN-SS304表面能态强度低于CP-SS304表面；BN-SS304和CP-SS304清洁表面金属元素结合能存在差异，说明304不锈钢纳米化后，各金属元素价电子间结合强度发生变化。　　 BN-SS304和CP-SS304自然表面、经300秒Ar+溅射表面的UPS实验表明：经300秒Ar+溅射表面存在平板能带，自然表面能带向下弯曲，且BN-SS304自然表面能带弯曲幅度比CP-SS304小；BN-SS304和CP-SS304自然表面与经Ar+溅射300秒表面相比，自然表面激活能分别减小0.17、0.77，因而自然表面功函数分别增大0.17和0.77。　　 BN-SS304和CP-SS304经不同时间Ar+溅射表面的XPS价带谱的研究表明：随Ar+溅射时间的增加，BN-SS304表面费米能级一直向下移动直至稳定；CP-SS304表面费米能级先向下移动再向上移动直至稳定。　　 综合分析块体纳米晶金属材料和相应的普通同种材料的实验结果表明，块体纳米晶金属材料自然表面和清洁表面的光电子产额均低于相应的普通同种材料。　　 表面微观结构表征可以系统分析块体纳米晶金属材料表面与相应的普通金属材料表面之间电子结构差异的可能原因和机理，为进一步研究块体纳米晶金属材料表面的物理性能、化学性能等后续工作提供实验依据。