热障涂层是一种多层复合结构,界面是应力集中部位,也是引起涂层剥落的关键原因。粗糙界面形貌能提高涂层的结合强度,但是会引起界面应力集中。因此,本文主要针对平衡界面微观形貌和应力集中问题开展研究,目的在于探究界面微观形貌对应力应变分布与裂纹演变行为的影响。本文使用超音速等离子喷涂技术制备热障涂层,利用激光在粘接层与陶瓷层界面构筑沟槽织构,借助拉伸-数字图像相关法实验获得了拉伸过程中涂层表面应变分布,结合光学显微镜和平面应变模型分析了界面织构化热障涂层的裂纹演变行为。通过分析涂层表面应变特征,获得了一种判断裂纹产生和扩展的简易方法。本文主要完成工作如下:（1）基于数字图像相关法研究拉伸过程中涂层表面的应变特征,发现拉伸过程中表面应变存在四个阶段:拉伸初期涂层表面应变无规律;涂层有效标距段一端产生应变集中区域,且应变随着涂层的厚度增加而减小;涂层达到应变极限,应变集中区域首先产生裂纹;裂纹数量不断的增加,直至裂纹达到饱和状态。（2）采用激光在粘接层表面制备不同深度的沟槽形貌,当基体的应变为2%时,界面织构处理的热障涂层表面应变比未织构的大。当裂纹产生前,织构化涂层表面应变均低于未织构涂层,并且随着沟槽深度的增大表面应变降低。由于界面织构的存在,粘接层/陶瓷层界面织构的尖端与谷底处应变集中区域相互交替产生,使得涂层表面应变曲线呈现出比较均匀的周期特征,降低了陶瓷层与粘接层界面应变集中的影响。（3）热障涂层表面特征点的应变曲线存在两个拐点,第一个拐点对应表面裂纹的产生;第二个拐点对应界面裂纹的扩展。表面织构的尖端与谷底区域存在应力集中,随着沟槽织构深度的增加,尖端与谷底的应力值增大,使得表面裂纹产生的时间提前,但是界面裂纹扩展的时间会推迟,这对抗拉伸损伤具有重要意义。（4）结合光学显微镜和平面应变有限元模型,提出了界面织构化热障涂层的裂纹扩展行为:裂纹首先在陶瓷层内萌生,垂直扩展至陶瓷层尖端处,沿着尖端与谷底的界面连接处进行扩展,在粘接层谷底处垂直扩展至粘接层与基体界面。当Rc值超过22μm时,裂纹沿着基体与粘接层界面进行扩展,相邻的裂纹相连接使得陶瓷层与粘接层从基体剥落;反之裂纹沿着粘接层与陶瓷层界面进行扩展,相邻的裂纹贯穿连接使得陶瓷层剥落。