为改善发射药的能量性能和力学性能,以B级和C级混合硝化棉为粘结剂,以黑索今和硝基胍作为能量添加剂,制备了一系列满足火药力和爆温要求的改性单基发射药。通过差示扫描量热法（DSC）和热失重法（TG）研究了发射药的热分解行为,使用静态抗压缩试验机和简支梁冲击试验机测试了发射药的力学性能,并通过撞击感度、5s延滞期爆发点和静电火花感度来表征发射药的安全性能,分析讨论了硝基胍含量、硝化棉含氮量、不同粒度的黑索今和硝基胍粒度晶形对改性单基发射药热安定性、力学性能和安全性能的影响。主要的研究结果如下:改性单基发射药的热分解分为两个过程,较为明显的混合硝化棉的热分解和不太明显的RDX和NQ的分解过程。在发射药中增加NQ含量可以提高其热分解温度,降低真空安定性试验中的放气量,提高试样的热安定性。但是发射药中NQ含量太多会造成力学性能的下降。随着NQ含量的提高,发射药的安全性能均满足要求。发射药中NC含氮量越高,其热分解温度越低,真空安定性试验中的放气量增加,表明发射药热安定变差。适当的降低NC含氮量可以改善发射药的力学性能。当含氮量为12.6%时,改性单基发射药试样的热分解温度相对较高,在所有试样中密度最高,达到1.63g/cm^-3,其抗冲击强度和抗压缩强度也相对较优。随着NC含氮量的变化,发射药试样的安全性能均满足要求。随着RDX和NQ粒度的减小,改性单基发射药的热分解峰温逐渐降低,其对应的真空安定性试验中放气量在增加,热安定性降低;在发射药中加入小粒度的RDX和NQ可以改善力学性能,但随着粒度的增加,力学性能逐渐变差。含长针状NQ的发射药的力学性能高于含球形NQ发射药的力学性能。随着RDX和球形NQ粒度的变化,发射药试样的安全性能均满足要求。