研究QCD相变、高温高密的夸克物质是相对论性重离子碰撞(RHIC)的主要目标，也是刚开始运行的大型强子对撞机(LHC)的重要研究内容。RHIC上形成的夸克物质表现出了极低的切向粘性，性质近似于理想流体，而不是之前所预测的弱耦合气体。本文通过研究系统在相变临界点附近的热力学性质、输运性质和末态粒子的椭圆流、横动量分布等，讨论重离子碰撞中物质演化的过程。　　在Cornwall-Jackiw-Tomboulis(CJT)框架下，分析了强耦合、弱耦合O(N)模型在手征对称性自发破缺时，“sunset”真空图对相变、熵、粒子宽度的影响。结果表明，“sunset”真空图对宽度影响较大，对相变、熵的贡献相对较小，不考虑宽度时可以略去。　　采用Z(2)、O(4)模型系统研究了一级相变、二级相变、平滑过渡、对称相时体系的热力学性质、输运性质以及它们之间的关联。强耦合、弱耦合时，在相变临界点，体粘滞系数与熵密度比值曲线二级相变时都存在相变峰，一级相变时相应的峰更加尖锐，平滑过渡时相应的峰光滑或消失。我们发现，重离子碰撞中生成的强耦合物质在经历平滑过渡和一级相变时，体粘滞系数的行为有很明显的区别;和切向粘滞系数与熵密度的比值相比，体粘滞系数与熵密度的比值更适合用来确定相变临界点(CEP)的位置。　　在多源理想气体模型中，研究了RHIC能区Cu-Cu碰撞产生的末态粒子椭圆流。引入发射源间的相互作用，模型能够很好地描述末态粒子椭圆流，源间的相互作用可以通过发射源的膨胀程度反映出来。还研究了RHIC能区Cu-Cu、Au-Au碰撞产生的奇异粒子的横动量谱。模型中将激发度在热化柱内量化，计算结果与实验中得到的横动量谱符合较好，且可以得到激发度的相关信息。从这些统计性质中，分析了碰撞过程中的热力学性质。