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锆酸镧（La2Zr2O7）从室温到熔点（2300℃）无相变,具有比YSZ更低的热导率、较高熔点、和良好的化学稳定性,被认为是极具潜力的下一代热障涂层候选材料[1,2]。但La2Zr2O7的断裂韧性（1.1～1.3 MPa·m1/2）较低,导致其在热震和冲蚀过程中力学性能不佳,容易剥落。因此对La2Zr2O7基热障涂层的力学性能的研究尤为重要。传统的热障涂层研究以实验方法为主,缺少对纯净的单晶La2Zr2O7及其界面力学性能的理论分析。本文采用基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理计算,以及基于质点相互作用理论的分子动力学（MD）计算等方法,对La2Zr2O7晶体结构的各项异性力学性能进行了系统的理论计算研究。本文用VASP软件包完成全部第一性原理计算,其中对La2Zr2O7晶体结构计算中用总能量的平面波赝势方法,将离子势用赝势替代,交换关联函数采用广义梯度近似（GGA）,布里渊域的K点网格数取3×3×3,平面波的能量截断值为500eV,电子能量的收敛精度为10-6eV/atom,离子的弛豫收敛准则是其总受力小于0.01 eV/A。La2Zr2O7材料弹性常数的可以通过对晶体结构的优化计算得到。本文采用三种不同的方法计算纯净的单晶La2Zr2O7的各项异性杨氏模量:（1）Voigte-Reusse-Hill（VRH）近似法,通过晶体的本征弹性常数推算晶体的杨氏模量;（2）应力应变曲线拟合法,通过对晶胞单轴拉伸,从而获得其应力应变曲线,进而计算其弹性阶段的模量;（3）分子动力学方法,基于Buckingham加库伦的原子间势函数描述La2Zr2O7拉伸模型,采用LAMMPS软件包,对由12×12×24个La2Zr2O7单胞组成的晶体模型,分别沿着[111],[001],[110]晶向进行单向拉伸计算,以及沿（111）面的[110]和[112]向进行了剪切计算,分析其力学行为,得到相应的杨氏模量、剪切模量以及最大应力。此外,为进一步理解喷涂态（未经热处理）的热障涂层与Ni基粘结层（NiAl或NiCoCrAlγ）的力学行为,本文分别用第一性原理和分子动力学模型对ZrO2/Ni界面晶体进行了单向拉伸和剪切计算,获得了其界面结构的各项异性的杨氏模量、剪切模量以及最大应力。