自二次世界大战以来,以梯恩梯(TNT)为连续相的熔铸类炸药由于装药工艺简单,价格便宜,又能适应各种形状药室,综合性能较好,而广泛应用于常规武器中。但在长期的使用过程中发现,这类炸药的安全性较差,在遭受敌人袭击或意外事故时造成重大损失的事件屡有发生。同时,TNT的爆轰能量也较低,影响武器的杀伤威力。因此,研制安全性更好同时能量比TNT高的低熔点炸药以取代TNT具有重要的现实意义。从国外文献报道来看,3,4-二硝基吡唑(DNP)撞击感度和爆轰性能均优于TNT炸药且熔点与之相当,是一种性能更加优异的潜在的TNT替代物。本文以吡唑为原料,经过硝化、重排、硝化三步反应合成DNP,并通过熔点、红外光谱、核磁共振氢谱、高分辨率质谱和元素分析对其结构进行了结构表征。研究了反应温度、反应时间以及硝酸用量对第三步硝化反应DNP产率的影响,得到的较适宜反应条件：3-硝基吡唑(3-NP)和发烟硝酸的用量比为1g3-NP：1.1ml发烟硝酸,反应温度为80℃,反应时间为1.5h。优化后,DNP的得率提高到44.3%,略高于国外报道的收率。炸药的热性能是一种炸药最基本的物性参数。本文首先采用非等温TG-DSC曲线法,对其热分解行为进行了非等温动力学分析,确定DNP第一阶段热分解反应的动力学参数Ea=91.6kJ/mol,lnA=42.7/s,最可几机理函数为：g(α)=[-ln(1-α)]3, f(α)=(1/3)(1-α)[-ln(1-α)]-2。当升降温速率为5℃/min时,DNP的过冷度为18.8℃,略小于TNT(21.4℃),因此DNP更有利于提高熔铸炸药件的质量。同时在此条件下,DNP的熔融焓为91.1J/g,结晶焓为-87.6J/g。当升温速率为5℃/min时,DNP的热分解起始温度为207.8℃,与TNT(292℃)和RDX(210℃)相比,DNP的热稳定性虽然较TNT略差,但与RDX相当,可以满足使用要求。采用Zhang-Hu-Xie-Li法测试计算得到的DNP自发火温度为224℃。真空安定性测试表明,DNP具有良好的真空安定性(100℃,48h,真空放气量0.12ml/g),并且与RDX的相容性良好(100℃,48h,真空放气量0.26m1/g)。在GJB772A-97规定的标准条件下,DNP的摩擦和撞击爆炸百分率均为0%,特性落高(H50)为71.3cm(相同条件下TNT的H50为59cm)。由于DNP的单晶培养还存在困难,本文采用Karfunkel-Gdanitz方法对DNP的晶体结构进行了预测,在此基础上计算了其爆轰性能。结果表明,DNP晶体最有可能为Pbca空间群,其理论爆速D=8.04km·s-1,理论爆压p=28.6GPa。研究表明,DNP的机械感度明显低于TNT,而爆轰性能高于TNT。