气体发生剂的主要用途为两方面，一是作为动力源做功，二是作为充气源缓 冲[1]。

作为动力源，即是利用药剂燃烧产生的高压气体推动一定的载荷做功，从而 完成某一任务[5]。其主要用于军事上，作为军用飞机的各种涡轮喷气发动机[7]能 源或者用于导弹舵机偏转的能源。在军用飞机上，主要是为火药起动器提供能源， 从而使涡轮喷气发动机运转。因为火药起动器起动迅速、功率大且不需要机载或 地面提供能源，所以在军用飞机上广泛使用。在二次世界大战中，英美的飞机就 曾使用过[2];在导弹上，气体发生剂是陀螺、增压器、涡轮发电机、伺服装置、 作动筒等的能源。

作为动力源，气体发生剂需要达到一定的要求：

①产气量大；②燃烧温度低，不会烧蚀装置，一般在 1900℃以下；③燃烧 速度适宜；④压强指数适宜；⑤燃气清洁无毒、残渣少 ⑥受外界影响小，性能 稳定；⑦贮存性好[8]

作为充气源缓冲，一般用于气囊系统，即作为气体发生装置燃烧产生大量气 体来充气，从而达到缓冲的目的。

航天领域中，一般用于航天飞行器的着陆和回收，减少其缓冲过程中的震动。

如前苏联的“月球”13 号和“月球”19 号，美国“勇气”、“机遇”和“火星探 路者”号[9]。航空航海领域中，一般用于救生系统，如飞机的应急系统、紧急充 气系统；气球、飞艇的救护装置，橡皮筏、海上的救身衣等紧急救生系统[7]。现 也用于深海勘探，如测定温度、流速等[5]。论文网

近年来，气体发生剂作为气源的一个重要用途是用于汽车的安全气囊。安全 气囊会在发生事故时，感知冲撞的瞬间，起动点火程序，点燃气体发生器中的气 体发生剂，产生大量的气体，使气囊膨胀[10]。

我国早在 1949 年，就开始试验汽车的安全气囊技术。并于 1989 年申请了第 一个相关专利[9]。作为汽车安全气囊的气体发生剂一般具有如下的特点：①燃烧 温度低，一般在 800-1500℃。②产气量大，一般高于 300ml/g，③燃气“环保”， 有毒气体含量少，一般要求少于 600*10-6(V/V);④燃烧速度快，如果慢了不足以 让气袋瞬时膨胀，一般要求 30mm/s-40mm/s；⑤压力指数较小，一般小于 0.6[10]。

1.2  国内外主要气体发生剂配方

1.2.1 火药型气体发生剂

1.2.2 烟火型富氮类气体发生剂

1.3 本课题研究的目标

本课题是以 5‐ATZ 为可燃剂、碱式硝酸铜为氧化剂，分别配置了不同氧平衡 的五个配方，测试其燃烧性能、燃气、热分析、P‐t 曲线等参数，并对其测试结 果进行分析。

1.4 本课题拟解决的问题

本课题的关键技术是：

1)    对气体发生剂零氧平衡配方进行理论评估；

2)    分别测试五个氧平衡的 5‐ATZ/BCN 体系的燃烧热、燃烧温度等燃烧性能；

3)    分别测试五个氧平衡的 5‐ATZ/BCN 体系的产气量、有毒气体含量及主要成分；

4)    分别测试 5‐ATZ/BCN 体系的热分解过程；

5)    分别测试 5‐ATZ/BCN 体系燃烧时的 P~t 曲线；

2 气体发生剂的理论分析与配方设计