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胶体系统在日常生活及工业应用中广泛存在,对胶体粒子间作用机制的研究对于胶体系统性能的优化具有重要意义。在桥连接作用下,胶体系统会出现单相-多相-单相这一奇特的相变过程,尽管已有的研究已经提出了桥连接作用这一假设,但是并未对其进行验证。小角中子散射技术可有效研究纳米到微米尺度材料的结构,因此常常用于胶体系统的结构研究。本文基于小角散射理论,建立了桥连接模型,并对胶体系统的相图信息进行了理论及实验研究。主要内容如下:(1)在小角散射理论框架下,利用多组分粘性硬球模型构建桥连接模型,对系统关键参数进行了解析求解,包括其结构因子、散射强度理论曲线以及相图中的旋节线、最大桥连接吸引力和等效硬球作用点;(2)建立了桥连接作用下双组分粘性硬球系统到单组分系统的映射模型,使单组分粘性硬球系统的研究成果,如逾渗线与双节线的结论可直接应用于桥连接系统;(3)研究桥连接作用下特定实验系统(PS和PNIPAM混合系统)的理论相图并与实验观测结果对比,验证了该模型的有效性;(4)利用桥连接模型,研究组分相对大小和组分间粘性参数对系统相图的影响,还研究了大组分粒子间等效作用力的结构特征。数值拟合结果可为实验操作提供指导;(5)通过小角中子散射实验研究牛血清蛋白(BSA)和氯化钇(YCl3)混合系统,并利用桥连接模型进行数据分析,研究了不同Y3+浓度下系统的散射曲线以及BSA蛋白分子组成和形状的变化情况。本论文证明了双组分胶体系统中桥连接作用的存在,为实验系统中单相-双相-单相的相变过程提供了更深层次的物理解释。本论文建立的桥连接系统到单组分粘性硬球系统的映射模型,使许多已有的单组分粘性硬球系统的研究成果可以直接应用于桥连接系统,极大简化了桥连接系统的研究难度。同时,本文首次利用桥连接模型和小角中子散射技术研究复杂胶体系统,为小角散射领域的实验物理学家们提供了一种新的行之有效的研究方法,也为类似系统的研究提供了理论和实验支撑。