复杂流体在材料、化工、制药、环境工程等很多领域有着广阔的应用背景和重要的理论价值，是近年来国内外研究的热门课题。胶体悬浮粒子体系作为一个相对简单的复杂流体或软物质系统，能够涵盖其很多典型性质，是一个很好的研究复杂流体的模型体系。其中对该体系稳定性问题的研究既有深刻的理论意义，又具有广泛的应用价值。本研究主要内容如下：　　 ⑴重力对胶体粒子聚集过程的影响一直是不同领域科学家关注的问题，一般认为重力的影响不是很大。欧空局的科学家根据他们的密度匹配实验，得出的结论是在没有重力沉降的条件下，聚集速率比有沉降时的大两倍多，并发表了多篇文章。这种与众不同的新发现引起了我的兴趣，然而我所进行的一系列实验却得出完全不同的结论。为了解释他们的结果，设计在不同介质环境中进行的一系列的聚集实验，证明了用醇类溶剂进行密度调节时会对聚合物悬浮粒子体系的聚集过程造成重力以外因素的影响，我们称之为非重力因素的影响。当不对实验结果中这些因素造成的影响进行修正调整时，就会得出不正确的结论。考虑到这些因素，并进行必要的修正之后，我们没有观察到聚集初始阶段沉降对聚集速率有明显的影响，欧空局科学家得出了错误的结论正是由于忽略了非重力因素的影响。Peclet数是一个评价沉降作用和布朗运动相对重要性的参数。估算Peclet数时需要确定一个特征长度，在讨论聚集行为时许多文献中选择一个固定长度(例如颗粒直径)做特征长度，我们认为这种做法是不正确的。因为扩散和沉降的快慢与时间的函数关系是不同的，扩散的距离是与时间平方根成正比的，而沉降的距离是时间的线性关系，选择小尺度对扩散更为有利。布朗动力学模拟的结果证明了这一看法，不适当的选择特征尺度会有不同结论。考虑聚集过程中的环境因素，例如粒子间的平均距离，才是特征长度更合理的选择。　　 ⑵为了改进浊度法测定聚集速率常数的测量精度并扩展粒径测量范围，在分析了同一聚集体系在不同波长下相对聚集速率差异很大的基础上，提出了“相同粒子体系，用不同波长的入射光时，所测得的聚集速率常数必须(在误差范围内)相同”这样的立论作为判断，研究比较了以前浊度法的各种理论，发现已有理论用浊度法在不同波长下测得的聚集速率常数相差很大，甚至出现完全没有物理意义的负值。通过深入分析浊度法测量中所反映的物理现象的本质，提出浊度法存在测量盲区的概念，讨论了盲区对测量精确性的影响。进而引入T矩阵的方法，考虑对不同波长下折射率的修正，精确解决了双粒子聚集体散射截面计算的关键问题，突破了粒子大小的限制，使浊度法测量绝对聚集速率常数的应用范围和测量精度都有了实质性的改进。在成功解决了粒子尺寸限制之后，基于对不同粒径的悬浮粒子体系在浊度测量时的散射特点的分析，提出采用较大粒径颗粒对准确测定聚集速率常数更为有利的观点。　　 ⑶异相聚集指包含不同种类颗粒的体系发生的聚集，论文中探讨了在浊度法测量包含不同大小粒子的混合体系异相聚集速率常数中遇到的一些重要问题。和单分散颗粒发生的同相聚集相比，异相聚集速率常数的测量会遇到新的困难。这些困难包括混合体系的盲点不仅随粒子大小而变，还与不同粒子的含量比有关，而且不同尺度的粒子对浊度贡献差别很大，大粒子可能掩盖小粒子的贡献，造成大的测量误差。在论文中对所有这些因素的影响做了理论分析和实验验证，提出了一些提高测量精度的途径，例如采用较大尺寸的颗粒、适当提高较小颗粒的相对数目、选用远离盲区的波长以及采用T矩阵方法处理异相聚集体的散射截面等。由于工作波长选择的重要性，还发展了一种简便的测量聚集体系浊度变化率与波长关系的方法以便于选择合适的测量条件。　　 ⑷胶体悬浮粒子体系的稳定性与胶体颗粒的表面以及环境介质特性有关，用动态光散射对吸附非离子型表面活性剂TX100的悬浮粒子体系聚集行为的研究表明，吸附层的存在确实能够显著提高体系在水环境中的聚集稳定性，但当环境介质中有甲醇存在时，吸附层反而起到了降低体系聚集稳定性的作用，最后用一种可能的模型解释了这种现象。　　 ⑸在胶体晶体的研究中，首先合成了一系列无皂和有皂的单分散聚苯乙烯胶体颗粒，并分析了引发剂用量、电解质浓度、单体浓度等因素对产物物理化学性质的影响，结果发现有皂聚合制备的聚合物颗粒具有较高的表面电荷密度，更有利于悬浮粒子体系形成有序结构，并经过适当的处理后成功的在较低的颗粒体积分数下生长出了胶体晶体。在此基础上，采用自己搭建的装置拍摄反映晶体结构信息的Kossel线，分析了胶体晶体长时间生长过程中和晶体结构有关的各种参数的变化，发现随着晶体生长时间的延续，晶格常数减小，晶体缺陷减少。