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含能材料广泛应用于民用和军事上。在低烟火技术、新型高能钝感炸药、低特征信号推进剂和新型气体产生剂等方面有着重要的应用。含能材料作为特殊武器的能量载体需满足高能量、高密度、环境友好型和低损耗等特点才能实现现代武器精确打击、高效毁伤能力和高生存能力的目标。高氮含能化合物是新型含能材料领域的研究热点之一。相比于传统的含能材料,高氮含能化合物及其含能材料具有很多优异和独特的理化性能和爆轰性能。偶氮类化合物是近年来国外研究较多的一类高氮含能化合物。4-氨基-1,2,4-三唑-5-酮(ATO)具有含氮量高、含碳氢量低、结构致密等优点。ATO能被用来作制备高能量炸药的中间体。本文合成了偶氮三唑酮(ZTO)及偶氮三唑酮的五种盐,首次培养了三种含能化合物的单晶,并用X-射线单晶衍射仪测定了其晶体结构。这六种含能化合物分别是：偶氮三唑酮ZTO；偶氮三唑酮的钾盐K(ZTO)·H2O;偶氮三唑酮的胍盐GZTO·H2O;偶氮三唑酮的铵盐AZTO·H2O;偶氮三唑酮的铅盐Pb(ZTO)2;偶氮三唑酮的银盐Ag(ZTO);用Gaussian03程序对化合物GZTO·H2O进行几何优化和频率计算,并且提供了几何构型参数、前线轨道能量及组成和自然原子电荷。运用TG/DTG-DSC技术在非等温条件下对上述六种含能化合物的热分解行为进行了研究。通过Flynn-Wall-Ozawa法、Kissinger法、一般积分方程法和微分方程法计算了ZTO、K(ZTO)·H2O、GZTO·H20、AZTO·H2O、Pb(ZTO)2和Ag(ZTO)的热分解非等温反应过程动力学参数和动力学机理函数。分别计算得到上述含能化合物的热分解反应过程中的理论活化焓(△H≠)、活化熵(△S≠)、活化吉布斯自由能(△G≠)及临界热爆炸温度(Tb)。测定了ZTO、K(ZTO)·H2O、GZTO·H2O、AZTO·H2O、Pb(ZTO)2和Ag(ZTO)6种含能化合物的连续模式下的比热容,拟合出它们随温度变化的比热容方程,以298.15K为基准,计算了这六种化合物在283K-353K温度问的热力学函数值(熵变、焓变和吉布斯自由能变)。用上述物质的比热容温度方程和其热分解参数计算出ZTO、K(ZTO)·H2O、GZTO·H2O、AZTO·H2O、Pb(ZTO)2和Ag(ZTO)的绝热至爆时间,并对以上化合物的热安定性和安全性进行了直观的评定。