涂层-基体体系是一种常用的抵抗高温燃气的高温热障防护结构，被广泛应用于航空、航天涡轮发动机叶片上的。热障涂层过早出现开裂、脱粘等失效行为直接影响发动机的安全性和可靠性。因此，需要对热障涂层的力学参数和断裂行为做深入研究。对热障涂层试件进行常规的三点弯曲实验能够得到试件的总体性能，但无法获取试件的全场变形信息和裂纹微区域的变形场。本文采用云纹干涉法测量了三点弯曲热障涂层试件的宏观全场变形，实现了应力、应变传递的可视化。同时结合云纹干涉法和光学聚焦技术，实现微区域的变形测量。最终定量分析了涂层材料的力学参数和断裂性能。裂纹微区域的云纹干涉条纹能够更清晰地捕捉裂纹的变化过程，并定量计算裂纹附近的应力场。此外，使用扫描电子显微镜和光学显微镜观测涂层裂纹的产生和扩展过程，总结了涂层试件的失效模式。显微镜图像显示，裂纹在涂层、粘结层、界面中分别沿竖向、45 °、横向扩展，涂层和粘结层分别表现为脆性破坏和韧性破坏。