机械系统中的摩擦磨损会造成设备磨损、机器性能下降和零部件提前失效,导致各种灾难性事故,造成重大经济损失。因此,减小机械系统的摩擦磨损至关重要。聚合物涂层因其具有轻质、易加工等特点,被广泛应用于各类防护耐磨涂层中,而添加了纳米颗粒改性后的环氧树脂涂层的润滑和耐磨性能明显提升。但是,为了提高环氧耐磨涂层的耐久性,还需要发展涂层界面强度评估的实验方法和技术。本文针对纳米颗粒改性的环氧涂层开展力学性能研究,主要研究内容和结论如下:1.制备并表征了二硫化钼（MoS₂）和碳纳米纤维（CNF）复合的CNF/MoS₂改性环氧树脂涂层,揭示了CNF/MoS₂改性环氧树脂涂层润滑性好、磨损率低的力学机理。研究结果表明,MoS₂片生长在CNF表面时会形成一种包绕结构,增加CNF/MoS₂杂化颗粒比表面积;MoS₂提高了涂层的润滑性,而高硬度的CNF降低了涂层的磨损率;采用CNF/MoS₂杂化颗粒改性后的涂层试件其弹性模量、硬度、蠕变性能以及摩擦性能比单一颗粒改性的涂层有较大提升。2.发展了基于裂纹尖端变形场的涂层界面强度评估方法,通过有限元建模分析,模拟验证了该方法的正确性和实验测试的可行性。研究结果表明,基于界面裂纹张开角位移计算的应力强度因子与理论解有很好的一致性;模拟巴西圆盘界面加载测试,所需的界面位移测量精度满足后续微尺度光学变形实验测试的要求。3.设计了微尺度下混合模态界面断裂加载装置,搭建了基于显微光学变形测量的涂层界面强度实验测试装置,实现了聚合物耐磨涂层的界面强度评估。实验结果表明,所建立的测试装置可以实现2 mm视场范围的涂层界面变形测试,涂层界面裂纹张开角位移分布符合理论预测;多角度变相位角加载,获得了I型和II型断裂强度因子,以及安全区域;CNF/MoS₂杂化颗粒改性环氧涂层的界面断裂韧性比MoS₂颗粒改性涂层提高了约30%。