本文采用物理气相沉积法在不锈钢基体上制备了氧化钇部分稳定氧化锆陶瓷涂层。利用X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪（XPS）对涂层的相结构及涂层的化学成分进行了分析和讨论;利用扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）分别观察了涂层的表面形貌;详细讨论和分析基于掠入射X射线分析（GIXA）技术分析涂层的残余应力的测量方法;基于涂层残余应力计算的理论模型对涂层热应力进行计算;使用纳米压痕试验测量和分析了不同厚度涂层的纳米硬度和弹性模量;设计了涂层的抗热震试验方案,并表征了涂层的抗热震性能;使用辐射计法测量涂层表面的热发射率。XRD研究结果表明,利用EB-PVD法制备的氧化锆涂层为四方相氧化锆,并不同程度存在织构现象,随着基体温度的升高,涂层中的晶粒尺寸在逐渐长大。SEM及AFM观察表明,涂层表面的小颗粒为柱状晶的上表面,涂层表面的粗糙度随着靶基距的升高而变小。XPS表面分析表明,涂层表面Zr-O结合态为Zr⁴⁺,而涂层内部存在少量的缺氧现象。残余应力分析表明,涂层内部残余应力为压应力,压应力主要来源涂层制备过程中的热应力。纳米压痕试验结果表明,涂层的硬度及弹性模量与涂层厚度相关,涂层厚度越小,涂层与基体的变形协调能力越好,涂层的膜基结合越好。涂层的抗热震性能研究表明,涂层的抗热震能力随涂层的厚度变小,涂层的抗热震性能将低,但利于提高涂层的抗冲刷能力。热发射率测量结果显示,有涂层的不锈钢表面比无涂层不锈钢表面的热发射率有所提高。