起皱不稳定现象的理论和实验研究主要使用聚合物多层体系，通过压缩柔性材料上的刚性薄膜层，薄膜表面产生应变而形成正弦波状图案（皱纹）。研究发现热膨胀、渗透压或机械应力引起的压缩应力可以驱动薄膜表面波状图案的形成，尽管波状起伏图案具有重要的技术应用，但人们尚未对图案的形成动力学进行深入的研究。我们主要研究纳米粒子掺杂的高分子薄膜表面形貌在热膨胀条件下产生波状起伏的变化规律，即薄膜表面波状起伏的形成动力学过程。随着热膨胀温度的升高，由于聚合物和纳米粒子热膨胀系数的不同，固定的纳米粒子对薄膜产生水平的压缩应力。当温度升高到聚合物玻璃化转变温度以上，由于应力松弛，我们观察到高分子薄膜表面产生波状起伏，同时热膨胀应力也影响波状起伏的波长和振幅。本论文主要研究的成果有三个方面：　　（1）制备了受限条件下不同分子量的聚苯乙烯薄膜，观察在热膨胀条件下，其表面形貌的变化规律。实验结果表明，嵌入纳米粒子的聚合物薄膜表面在热膨胀条件下产生波浪状起伏，且这种表面波状起伏的波长和振幅随时间的变化规律和聚合物旋节相分离动力学过程相似；随着分子量的增加，薄膜表面形貌形成过程中早期到中期，中期到后期的转变时间增加。　　（2）在热膨胀条件下，对比溶剂处理前后聚甲基丙烯酸甲酯薄膜表面形貌演化规律。实验结果表明，溶剂化后薄膜表面波状起伏振幅有明显增加；早期和中期的波长增加，中期到后期的转化时间缩短。　　（3）通过表征聚合物薄膜表面波状起伏规律和时间的相关性发现，在玻璃化转变温度以上的一定热膨胀温度范围内，聚合物薄膜表面波状起伏的波长和振幅随着热膨胀温度的增加而增加。