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3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱（DNTF）能量水平高、感度适中、安全性能良好,在火炸药领域有着广阔的应用前景。本论文围绕工艺条件对DNTF及其中间体合成得率和纯度的影响,DAOF和DATF的合成反应热效应,DNTF及其中间体的绝热自加速分解行为,DNTF的理论构型,与常见炸药的稳定性以及DNTF用于混合炸药的性能计算,开展了一系列的研究工作并取得了下列研究结果:采用单因素试验法,考察了物料配比、反应温度和保温时间等对DNTF及其中间体纯度和得率的影响,得到了较佳的合成工艺条件,减少了合成步骤,缩短了合成周期,提高了产物纯度,得率稳定。所获得的研究结果对于中试放大具有重要的参考价值。通过研究DNTF在乙醇、醋酸、醋酸/水溶液等不同溶剂中的溶解性,结晶工艺条件对DNTF粒度的影响,获得了三种不同粒度DNTF制备工艺条件。采用功率补偿法研究了3-氨基-4-偕氨肟基呋咱（DAOF）和3,4-二氨基呋咱基氧化呋咱（DATF）合成过程的反应热效应,结果表明:2-肟基丙二腈、羟胺合成过程的放热量分别主要来自于丙二腈与亚硝酸钠、盐酸羟胺与氢氧化钠之间的反应热,放热集中于加料过程,放热量受反应温度和加料速率变化影响较小,热量释放平稳,热危险性小。DATF合成反应热放热量主要来自于DAOF和亚硝酸钠之间的反应热,放热集中于加料过程。随着反应温度升高,热量释放更加集中于加料阶段。在一定范围内,最大放热速率与加料速率呈线性关系,热量释放平稳,热危险性小。采用加速绝热量热法研究了DNTF及其中间体的绝热分解过程,获得了分解过程温度和压力的变化,研究表明,DAOF热安定性良好,分解过程温度和压力增长呈现出自加速趋势。DAOF的起始分解温度为197.4℃,绝热分解活化能为226.15 kJ·mol-1,指前因子为4.64×1020s-1。DATF起始绝热分解温度为166.70℃,分解最大温升速率为25.19℃·min-1,绝热温升为3506.00℃。DATF热分解活化能为205.20 kJ·mol-1,指前因子为4.99×1019 s-1。DNTF热分解活化能为215.65 kJ·mol-1,指前因子为5.69×1018s-1。DNTF起始分解温度介于梯恩梯（TNT）和2,4-二硝基苯甲醚（DNAN）之间,绝热温升、自加速能力、分解热高于TNT和DNAN。DATF和DNTF绝热分解机理均为f（α）=（1-α）2。采用密度泛函理论中B3LYP方法,使用6–311+G（d,p）基组优化了DNTF分子构型,分析表明优化构型均无虚频。研究了DNTF与1,1’-二羟基-5,5’-联四唑二羟胺盐（TKX-50）、3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮（NTO）、奥克托今（HMX）等炸药的分子间相互作用,结果表明DNTF与TKX-50、NTO、HMX形成了氢键,DNTF/TKX-50体系最稳定。对DNTF的热安定性以及与常用炸药的相容性进行了研究,结果表明:DNTF与RDX、HMX、NTO、TKX-50相容性良好。设计了DNTF混合炸药基础配方并与TNT基混合炸药的性能进行对比,表明DNTF能够大幅度地提高混合炸药能量水平,为其应用提供了基础数据。