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偶氮四唑类化合物是一类含氮量高且性能稳定的含能化合物,本研究通过理论计算分析,筛选出以偶氮四唑二胍(GZT)为可燃剂,以碱式硝酸铜(BCN)为氧化剂的气体发生剂配方；通过全自动量热仪、TG-DSC-MS联合分析仪、机械感度测试仪等仪器验证该气体发生剂配方各方面的性能,最终优化了配方设计。(1)本研究从21种气体发生剂配方着手,经比较分析得出偶氮四唑二胍/碱式硝酸铜气体发生剂配方具有燃烧热低、燃烧温度低、产气量大等优点,理论数值为T=1826K, V=4.87mol/(100g)。(2)以5-氨基四唑(5-AT)为原料,经氧化和离子置换反应合成了偶氮四唑二胍(GZT),用红外光谱、核磁共振、元素分析、高效液相色谱、质谱和扫描电镜对目标化合物进行表征。并研究了影响反应历程的关键因素,得到最佳的合成条件,在最佳合成条件下GZT收率为97.2%,纯度为99%。(3)以GZT为可燃剂,BCN为氧化剂,设计了不同氧平衡的气体发生剂配方,研究了各个配方的燃烧特性、热分解反应特性及燃烧产物成分。各个配方的燃烧热随着氧平衡的升高而降低,当GZT与BCN的质量比为22.94：77.06时,燃烧热最低,即Q=953.14kJ/kg。通过TG-DSC-MS联合分析仪测试可知,各个配方热分解的气体产物中均含有H2O、N2、CO、 NO、CO2等,该类气体发生剂燃烧过后的有害气体成分少,对人体危害小,可作为一种安全高效的气体发生剂。(4)在零氧平衡的原则下,研究了添加硝酸胍(GN)对气体发生剂性能的影响,并对配方进行优化。结果表明：GZT/BCN/GN型气体发生剂的燃烧热随着硝酸胍比重的增大而升高,最高为：2001.9 kJ/kg,且硝酸胍的加入可以改善镍铬丝的点火性能,提高点火效率。TG-DSC-MS联合分析仪测试结果显示：优化后的配方混合物燃烧后产物中主要含有H2O、N2、CO2等,各组分燃烧充分,有害气体成分减少。