金属燃料作为固体推进动力系统的重要组成部分,其燃烧性能的优劣直接影响固体推进剂的比冲。为解决金属燃料燃烧团聚导致两相流损失的问题,本文首次提出燃烧增压合金燃料概念:与现有单质铝粉相比,在不降低体积燃烧焓的条件下,燃烧产生的低沸点产物是以气态形式存在的,造成燃烧腔内的额外增压。同时将高熔点的钼元素与铝元素合金化,首次制备出具有燃烧增压效应的Al-Mo合金燃料。本文采用真空悬浮熔炼、超高温气雾化法（喷嘴温度高于1600℃）成功制备出不同Mo含量的Al-Mo合金燃料,综合评估了系列Al-Mo合金燃料的燃烧性能,并用XRD、SEM、TG-DTA分别表征了Al-Mo合金燃料的相组成、形貌、热氧化行为,获得Al-Mo合金燃料的最佳成分配比和内部组织结构。结果表明:Al-Mo合金燃料在3 MPa纯氧下能完全燃烧,其中Al-20Mo合金燃料的体积燃烧焓最大,达81.064k J/cm~3。Al-20Mo合金颗粒表面及内部交替分布着大量的米粒状Al12Mo相与单质铝相,合金相的优先氧化及气态Mo O3的挥发为颗粒内部Al相的氧化提供了氧通道,进一步促进颗粒的氧化完全,其实际增重为49%,氧化完全度高达95.9%。将具有最佳成分配比的Al-20Mo合金燃料与氟化石墨（PMF）进行机械合金化制备出具有一定浓度梯度的Al-Mo-PMF复合燃料,发现少量PMF的掺杂可以促进复合燃料的燃烧完全,而当PMF含量过多时,会显著降低复合燃料的能量性能。为了进一步研究Al-Mo合金燃料的增压性能,自主研发了金属燃料燃烧压力测试平台,并采用定容等热燃烧实验探究气态产物对弹筒内压强的影响,记录弹筒内整个燃烧过程的压力变化曲线,用XRD、原位-SEM表征了凝聚在坩埚架上的挥发态产物的相组成、形貌。结果表明:Al-Mo合金燃料具有明显的增压效应,这归因于Al-Mo合金燃料燃烧产生的低沸点Mo O3在燃烧过程中以气态形式存在于弹筒内,显著增大压强。Al-20Mo合金燃料的增压效果最佳,其最大压强达3.413 MPa,最大增压速率为1.151 MPa/s,比纯Al高出44.9%。对于Al-20Mo-PMF复合燃料而言,PMF的添加有利于气态产物的溢出,而过多的PMF则会抑制复合燃料的氧化,部分Al、Mo元素甚至会被碳化。当PMF含量为5%时,复合燃料的能量性能、增压性能均达到最佳。综上,Al-Mo合金燃料及Al-Mo-PMF复合燃料具有明显的增压效应,应用于固体推进剂中可提高发动机内部压强,降低两相流损失,增大能量比冲,在航天航空及武器动力领域内具有优异的应用前景。