烟火药的安定性是烟火药抵抗缓慢分解的能力的一个量度，安定性指标反映了烟火药在存储中分解的难易程度。在一般的外界条件下（在没有达到引起燃烧、爆炸的必备条件以前），已有缓慢的分解和相互反应，在一般温度、压力和湿度条件下，暂时不能观察到这些分解反应的原因，是因为分解反应速度很慢，试验方法灵敏度不够，检测不到微量反应的缘故，但在较长时间的贮存中，这种分解反应的效果将会积累起来，影响点火的安全性和可靠性，如不能正常点火，烟火效应如色彩、燃烧热、遮蔽效应等将会受到影响，还会产生自燃自爆现象等。影响产品质量，造成生命财产的损失，因此烟火药的安定性、相容性问题在烟火药剂生产过程中非常重要。
一、真空安定性试验
真空安定性（Vacuum Test of Stability，VTS）试验是1920年由英国Farmer在《在真空条件下猛炸药的分解速度》一文中提出，该文谈到VTS法适用于脂肪族硝基化合物、雷汞、叠氮化合物等。经过上千次试验证明，VTS法作为猛炸药的标准方法是可行的，似乎在所有条件下，温度在点燃点以下时，气体的释放都假定为缓慢分解，如果降低温度，分解速度急速下降。相同的物质，不同制备条件下，它们的分解速度经常不同。
20世纪60年代初，美国把VTS法定为鉴定炸药、烟火药剂安定性和相容性的标准方法，1965年美国皮卡丁尼兵工厂在《测定炸药灵敏度、威力和安定性的标准试验程序》中规定采用VTS法测安定性。1970年美国海军军械实验室（NOL）对VTS法所用的仪器、方法、控温装置、温度监视器等提出方案，并谈到相容性试验若干问题。所以自1920年以来，许多国家采用VTS法测定炸药、烟火药、起爆药的安定性、相容性，并做了不少改进。
二、相容性试验
相容性是用来评价烟火药剂长期贮存安全性与使用可靠性的一项极为重要的性能指标。烟火药的组分在贮存中不与它周围的物质相互反应即相容；烟火药的组分之间发生的化学和物理过程，使烟火药剂的体系出现不符设计要求时，称烟火药剂体系不相容。所谓相容性，又称反应性，是指两种或两种以上的物质相互接触（如混合、黏结、吸附、分层装药、填装壳体等）组成混合体后，体系的反应能力与单一物质相比发生变化的程度。与单独物质相比，反应能力明显增加的，这个体系的各组分是不相容的；反应能力没改变或改变很少的，这个体系的组分是相容的。相容性有两重含义：内相容性和外相容性。内相容性是指烟火药剂混合体系内部表现出的相容性，又叫组分相容性；外相容性是指烟火药剂作为整体与相接触物质的相容性，又叫接触相容性。前者的重点在于研究各个组分间的互相影响，而后者主要研究烟火药剂和材料接触表面间的反应性质。
三、烟火药安定性、相容性试验方法及评价标准
真空安定性（VST）、相容性（R）和差热分析（DTA）试验，已成为当今评价火炸药、烟火药长贮安定性与使用可靠性的一种重要试验手段，它是测定药剂在贮存条件下热安定性的一种热化学方法。其实质是检验药剂的耐热分解性，预示烟火药在受热时药剂中有无不安定的杂质存在，以确定药剂在贮存过程中的安定性（即真空安定性），或测定药剂同接触物的反应性，预示在体系中由于环境或者由药剂与材料相接触的影响而发生的化学或物理过程（即不相容），以及当药剂与另一种材料接触或气相相连通时，是否保持其通常性能的能力（即相容）。
目前常用的真空安定性、相容性测试方法主要有压力传感器法、差热分析和差示扫描量热法、微热量热法，其测试原理和评价方法如下：
（1）测定真空安定性、相容性试验的压力传感器法。
试样在定容、恒温和一定真空条件下受热，用压力传感器测量其在一定时间内放出气体的压力，再换算成标准状况下的气体的体积，以此评价试样的安定性和相容性。
根据多年的实践经验，我国已经制定了烟火药真空安定性试验、相容性试验的相关标准，规定试验温度为100℃，时间为40 h，药量为5 g。具体试验方法参见GJB 772A—97。关于烟火药真空安定性、相容性的判据，美国的相关规定见表3.2和表3.3。
表3.2 美国的真空安定性判据标准
表3.3 美国的相容性判据标准(www.xing528.com)
（2）测定安定性、相容性试验的差热分析和差示扫描量热法.
试样在程序控制温度下，由于化学或物理变化产生热效应，从而引起试样温度的变化，用热分析仪记录试样和参比物的温度差（或功率差）与温度（或时间）的关系，即差热分析（DTA）曲线或差示扫描量热（DSC）曲线。
该方法以试样的一组实测DTA或DSC曲线上的加热速率和峰温经线性回归计算所得到的加热速率趋于零时的外推峰温（Tp0）评价试样的安定性；用单独体系相对于混合体系第一放热峰温的改变量（ΔTp）和这两种体系表观活化能的改变率（ΔE/E0）综合评价试样的内外相容性。
安定性评价标准：Tp0值越高，烟火药的安定性越好。
相容性的评价等级见表3.4。
表3.4 相容性评价等级
当分解过程复杂，导致无法从DTA或DSC曲线确定分解峰温Tp值时，可以仅给出DTA（或DSC）的曲线图。
（3）测定安定性、相容性试验的微热量热法。
试样安定性的判定：以热流曲线前缘上斜率最大点的切线与外延基线的交点所对应的时间或某一时刻的放热速率，来评价试样的安定性。
试样相容性的判定：①混合试样的热流曲线和理论热流曲线基本重叠，为相容性好；②若混合试样的热流曲线的绝对值在和理论热流曲线的绝对值相差在±50%范围内，为相容性较好；③大于理论热流曲线的±50%的范围为不相容。
用真空安定性（VST）、相容性（R）和差热分析（DTA）试验来评估烟火药的化学安定性，三者试验结论是一致的。DTA试验记录了样品体系发生伴有热效应的化学或物理化学变化而引起样品体系与惰性参考物间的温度差，而VST和R试验则记录样品体系发生物理化学变化所生成的气体的压力，是一个化学过程的两个方面，是从两个不同角度对样品体系的反应性做出反映。由于DTA试验会出现峰的重叠或受其他峰淹没，而VST和R试验有时也会出现气体凝结，带来结果误差，因此，同时开展三者试验就可以克服这些方面的不足。用以上三种试验方法对714曳光药剂的相容性评估见表3.5。
表3.5 714曳光药的相容性
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