嵌段共聚物自组装能形成各式各样的微观结构，在一定的外场诱导或空间限制下这种微观结构还可以排列成长程有序结构，它们常被作为模板广泛应用于纳米材料的制备，如有机光电纳米材料、生物医用材料和光子晶体等。2004年，Russell课题组从实验上报道了受限于纳米孔内的嵌段共聚物自组装相行为，这是研究空间受限下的嵌段共聚物自组装微结构的重要进展。更多的实验发现受限于纳米孔道内的嵌段共聚物可以自组装形成许多新颖的微相结构：如螺旋状结构、碟盘状结构、圆柱一吊环状结构、多层同心圆柱结构等。特别对于多层的同心圆柱结构，许多实验工作者都发现多层结构转变与孔道直径有关，并试图寻找它们之间的依数关系。为了达到对微观有序结构的可控构造，必须对外场或空间限制对嵌段共聚物微观分相结构及其相互转化机制的影响有深入的了解。本文试图从Monte Carlo(MC)分子模拟结合强分相(SSL)理论分析，揭示空间受限下的嵌段共聚物微观分相机理。 我们运用MC模拟考察了两嵌段共聚物在一维的平板受限和两维的曲面受限情况下的微相结构转变。当限制壁面对共聚物的嵌段不同嵌段有强的选择性吸引作用时，模拟发现，改变的聚合物膜厚度d与体相周期性长度L0间的比值关系，两种受限情况下都会交替出现对称层状结构和不对称层状结构。基于对MC模拟结果的分析，我们改进了一维强分相理论，建立了两维受限系统的强分相理论框架。当受限曲率等于零时，该理论框架可以退化为平板受限系统的一维强分相理论；而当环形曲面的外径与共聚物膜厚度相等时，该理论框架又能推出受限于纳米圆孔的两嵌段共聚物的自由能表达式。根据我们所建立的强分相理论框架，嵌段共聚物在环形曲面受限、平板受限和纳米圆孔受限等情况下的层状结构具有相似的转变规律。用强分相理论计算的多层层状结构转变和亚稳态结构的形成与MC模拟结果一致。对于圆柱孔道内多层同心圆柱结构的预测计算也与实验中所观察到的结构形态很好地吻合。 我们进一步考察了中性环形壁面受限下的微相形态。首先假定曲率受限时，一对共存而又互为竞争的同心圆柱结构和扇形柱状结构存在。通过对比两种结构的自由能，我们可以确定两者间的形态转变点。MC模拟中可以发现许多复杂的微相分离结构，如扭曲的垂直层状结构，平行层状和垂直层状的共存结构等，但理论并不能预测或解释这种现象。为此，我们根据MC模拟结果抽象出一个特殊的微观分相结构——多层扇形柱状结构(CMSC)。为了计算多层扇形柱状结构的自由能，我们依据MC模拟简单抽象出它与同心方柱结构的拓扑关系，将前者看成是由几个同心方柱结构组合而成。利用推导得到的同心方柱结构的自由能可以进一步计算得到多层扇形柱状结构的自由能表达式。理论预计表明：复杂多层扇形柱状结构更倾向于在薄膜厚度较大时形成。而当薄膜厚度较小时，更多形成扇形柱状结构或是同心圆柱结构。这些都与MC模拟的结果完全一致。 相对于两嵌段共聚物，三嵌段共聚物在纳米孔道内的自组装研究相对较少。由于三嵌段共聚物中多存在一个末端嵌段，致使它的微相分离形态要远远复杂于两嵌段共聚物，并出现了一些在两嵌段共聚物中不可能出现的重要特性。我们运用MC模拟考察了受限于纳米孔道的ABA三嵌段共聚物熔体的微相分离结构，重点讨论了嵌段的体积分数，孔道半径和三嵌段共聚物链的对称性对分相结构的影响。在模拟中，我们观察到了一系列新颖的复杂的结构，如双连续结构、碟盘式结构、多层同心圆柱结构、网孔结构、双螺旋结构、圆柱-吊环式结构和新型复杂式组合结构等。此外，我们还发现多层同心圆柱结构出现了延迟转变现象，这是由于三嵌段共聚物链的不对称性引起的，这完全不同于两嵌段共聚物特性。