热障涂层的性能表征与评价在工程和学术界都属难点。究其原因，是由于涂层的破坏涉及到基体变形、涂层断裂、界面断裂以及制备缺陷等多因素的综合影响，单因素研究难以对涂层的强弱进行综合诊断。本文采用多种试验方法如胶粘拉伸法、薄板弯曲法、侧面压入法、热震法对等离子喷涂ZrO2热障涂层进行破坏性实验，通过NiCrAlY粘结层和基体材质(不锈钢和镍基高温合金)的调整，研究基体变形、涂层断裂、界面断裂乃至剥落的模式，力图寻找其关系，为全面合理评价热障涂层界面结合性能提供依据。　　 本文首先应用薄板弯曲法和侧面压入法，对比研究了涂层和界面在基体整体和局部变形时的断裂模式及其随界面结合强度的变化。揭示了弯曲法中边缘起裂和反挠曲率并存的现象，并对比分析了反挠曲率与界面结合之间的联系；通过数值模拟分析了侧面压入法中界面起裂的力学机制。研究发现，有粘结层时残留砂粒介入了界面开裂过程。随后，应用热震法研究了随试样规范、涂层系统内界面结合强度以及热膨胀系数配比的变化，试样变形特征和涂层剥落模式的演变规律以及涂层抗剥落寿命的变化。最后，对实验中发现的残留砂粒进行了研究。从表面和横截面的角度分析了砂粒的特征，通过跟踪制备工艺推断了成因机制，并对其普遍性进行了研究。