由于嵌段共聚物可以自组装形成纳米尺度的周期结构，无论在实验上还是在理论上都引起广泛关注。自洽平均场理论(Self-Consistent Mean Field Theory，SCMFT)是研究聚合物体系相行为的有效理论方法。基于粗粒化模型，自洽平均场理论能够方便地考察聚合物链结构，给出链的构象信息，特别适合研究嵌段共聚物体系平衡态的相行为。自洽平均场理论也依赖于数值计算，其中谱方法或倒空间方法是嵌段共聚物自洽平均场理论的一种数值计算方法，由于这种方法能方便地表征体系的对称性，因此对嵌段共聚物体系的研究非常有效。本论文主要内容是发展自洽平均场理论方法，并拓展其在考察有关的聚合物体系热力学问题中的应用。 基于以上目的，在本论文的第一章中将对聚合物体系和自洽平均场理论的基本理论框架作简要的介绍。在其后的各章中，我们将发展自洽平均场理论方法并把它应用于一些具体的聚合物体系相行为的研究。 本论文第二章中，通过纳入。Karlstrom模型，我们扩展自洽平均场理论方法，使其适合于研究具有内部自由度的聚合物体系。这个方法使单体可能具有的不同内部态用其相应的内部态能量和简并度来表征，其效果可以看作是镶嵌在其它链产生的平均势场中。理论推导的结果是产生一个新的有效势场，它将被纳入到自洽平均场方程组通过数值迭代求解。此外，理论的进一步发展是应用谱方法得到自洽平均场方程在倒空间中的表述，使我们能够得到自洽平均场方程最准确的数值解。同时，能够计算包含复杂的双连续gyroid相在内的平均场相图。本章的理论方法将有助于系统地研究包含类似于聚氧乙烯(PEO)和聚氧丙稀(PPO)的双亲嵌段共聚物水溶液的相行为。 本论文的第三章使用自洽平均场理论的谱方法研究了由交替的PEO和PPO嵌段构成的双亲三嵌段共聚物水溶液的相行为，计算得到了不同聚合物(P75，P84，25R5，31R4，P94，L64)在水溶液中的浓度一温度二元平均场相图。随着体系中聚合物浓度的增加，相图展示了九种不同的相：富水无序相(L1)，立方球状相(I<,1>)，六角相(H<,1>)，Gyroid相(G<,1>)，层状相(L<,a>)，反Gyroid相(G<,2>)，反六角相(H<,2>)，反立方球状相(I<,1>)和富聚合物无序相(L<,2>)。系统地考察了温度、聚合物浓度、分子中极性和非极性成分比(EO/PO)、三嵌段共聚物链的结构和聚合物的分子量对体系相行为的影响，理论结果和相关的实验很好地符合。梯度共聚物沿整条分子链具有可控的组分梯度，其单体的类型可以从分子链的一端逐渐过渡到另一端。梯度共聚物的组分分布方式通常用一个连续分布函数来表征，使得自洽平均场理论在这一类型的聚合物体系中的应用变得困难。为了解决这个问题，第四章提出一个多嵌段共聚物模型，这个模型能表征具有任意组分分布的梯度共聚物链。同时在此基础上，我们推导了多嵌段共聚物的自洽平均场理论，为深入研究梯度共聚物体系的相行为奠定了基础。 本论文第五章应用弱分离理论，通过比较在连续模型和在多嵌段共聚物模型下的计算结果，检验了多嵌段共聚物模型在表征梯度共聚物时的有效性。结果表明，该模型是研究梯度共聚物体系相行为的有效方法。进一步我们应用多嵌段共聚物的SCMFT考察了线性梯度共聚物和双曲正切梯度共聚物熔体的相行为，计算得到了具有各种组分分布函数的梯度共聚物熔体的平均场相图，并系统地考察了组分分布方式对体系相行为的影响。结果表明，对于线性梯度共聚物熔体，除了无序相外，仅形成一个有序层状相；随温度的降低，体系展示了从无序相到层状相的连续相变；在体系的相分离结构中，A畴和B畴之间存在一个弥散的界面从而导致更大的层状相周期。对于双曲正切梯度共聚物熔体，由于其组分分布函数偏离嵌段共聚物的阶梯分布形式，从而导致相图出现两个新的三相点；随着组分分布函数曲线逐步变得平坦，具有弯曲界面的相的稳定区域将逐渐消失，这些相行为非常类似于嵌段共聚物涨落理论的结果，将有助于加深嵌段共聚物体系相行为的理解。