陶瓷涂层在服役环境中经常承受热震及弯曲载荷等的作用，因而容易导致裂纹的产生、扩展以及涂层剥落等，因此对于其相关力学性能的研究非常重要。本文对于微、纳米结构陶瓷涂层-合金基底体系的力学性能开展了如下几个方面的研究:　　 (1)通过扫描电镜原位加载实验研究了不同厚度的陶瓷涂层体系在三点弯曲实验中的裂纹模式，得到了依赖于涂层厚度的以垂直裂纹为主导和以平行裂纹为主导的不同断裂模式，并在有限元数值计算中，采用粘聚力单元模型模拟了一系列厚度涂层的断裂模式，与实验结果符合较好;(2)通过纳米压痕实验分别测量了微、纳米结构陶瓷涂层的弹性模量和硬度随热震温差的变化，发现了纳米结构涂层的热震稳定性，结合孔隙率及界面能的相关理论，可以预测微米涂层和纳米涂层在热震过程中分别具有穿晶断裂、沿晶断裂的不同断裂模式;(3)通过热震实验以及扫描电镜原位加载实验研究了陶瓷涂层-合金基底体系断裂模式随热震温差的变化，发现高、低热震温差下的断裂模式有明显不同，从陶瓷的断裂韧性、界面结合强度等角度进行了解释，并计算了涂层-基底界面的临界能量释放率以及断裂韧性;(4)通过一系列隔热实验研究了陶瓷涂层传热性能的尺度效应，发现纳米结构比微米结构涂层具有明显提高的隔热效果，并结合有关纳米颗粒及其复合物的低热导率的理论模型对实验现象进行了分析，实验结果与理论预测符合较好。