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铝（Al）粉作为一种含能金属被广泛应用于固体推进剂、凝胶推进剂、纳米流体和铝热剂等领域中。然而,它在燃烧过程中容易团聚,导致燃烧效率降低、推进剂能量损失增大。为了解决此问题,本文采用CO2激光点火和多种实验手段相结合,首先研究了氟化钙（CaF2）对Al粉点火燃烧性能及其团聚过程的影响,揭示了CaF2对Al粉燃烧的促进机理;其次,采用包覆手段将AP/GAP包覆在Al粉表面,研究了AP/GAP包覆Al粉促进其点火燃烧的耦合作用;最后,基于Al粉在实际燃烧过程中处于H2O/CO2混合气氛中进行,采用CHEMKIN软件研究了Al颗粒在H2O/CO2混合气氛中燃烧的详细过程,分析了各反应对系统的影响以及系统中详细的反应路径。主要研究成果如下:（1）在铝粉中加入CaF2后,Al粉的热行为出现明显变化,特别是在1000℃后其氧化程度加剧。添加CaF2使Al粉的点火与燃烧均得到一定改善,点火延迟缩短,燃烧时长增加,且随着CaF2含量增加,促进作用也越明显。CaF2添加量达15%时,点火延迟缩短76.9%,燃烧时长最多提升21.8%。同时,Al颗粒出现了明显的气相燃烧。CaF2的加入能够很好地破除Al粉表面的氧化膜。Al粉在燃烧过程发生团聚主要有两个原因:一是燃烧过程中消耗氧化气氛产生局部负压导致Al颗粒之间互相卷吸团聚;二是由于点火过程温度上升太慢而导致Al颗粒先熔融,再团聚,后燃烧。CaF2与Al表面的氧化膜发生反应,改善了Al颗粒燃烧不完全的问题。然而,虽然CaF2对Al粉燃烧具有明显的促进作用,但CaF2含量过多时其促进效果并非一直增强。合理的CaF2添加含量约在5%左右。（2）对Al/AP/GAP的热分解特性发现,GAP先分解,同时加速AP的分解。当铝粉含量一定时,AP:GAP=3:1的配方优于AP:GAP=4:1的配方。Al粉含量达65%时,燃烧效果最好,点火延迟时间约下降21%。但活性Al含量过高仍会出现较严重的Al团聚现象,导致其燃烧不完全。GAP的链状包覆结构能够形成空间位阻机制,抑制Al粉团聚。同时,GAP燃烧放热,能够快速破除Al表面局部的氧化膜,使活性Al溢出并出现明显的气相燃烧。GAP含量提高在一定程度上保证了燃料的热值,且能够加速AP的分解,使Al颗粒与氧化气氛更快接触,缩短样品的点火延迟时间。Al-AP/GAP体系燃烧生成较多的氮化物,这些氮化物能够在一定程度上与氧化铝反应,抑制反应过程中氧化铝的生成。（3）Al-H2O/CO2系统内初始温度提高对燃烧温度有积极的影响。Al（l）系统初始温度从1600 K提升至2800 K时,系统内反应后能达到的最高绝热温度分别为2870 K与3310 K。Al（l）进入系统后,由于存在相变和R11（Al+H2O=Al OH+H）反应,使系统温度在燃烧前有一个明显的降低过程。由于不存在相变吸热的影响,Al（g）体系相较于Al（l）体系可以有更低的反应初始温度与更高的最大绝热温度。Al-H2O/CO2体系中,R12（Al+H2O=Al O+H2）、R14（Al+CO2=Al O+CO）和R2（Al2O3=Al2O2+O）对系统内温度有积极影响,R11（Al+H2O=Al OH+H）对系统的温度存在不利影响。将Al-H2O/CO2系统反应初始温度确定为2300 K发现,Al（l）在混合气氛中的燃烧主要分为三个阶段,即Al（l）相变阶段,缓慢反应阶段与快速反应阶段。Al（g）的整体反应时间与Al（l）相比较长,但起始反应与反应终了的时间均短于Al（l）体系。Al（l）体系的反应速率有爆发式的增长,这对于反应速率的调控不利。此外,Al（g）体系由于在反应过程中存在一个短暂的动态平衡过程,因此存在两个明显的升温阶段。该现象初始温度越低现象越明显。（4）Al（l）在H2O/CO2中燃烧产生的主要中间产物为Al OH,Al2O和Al2O3（l）,Al O的含量较少,因此Al与存在水的氧化气氛发生反应时,主要的中间产物应考虑为Al OH。在Al（g）体系中,主要中间产物有Al OH、Al2O、Al2O2和Al O。R11（Al+H2O=Al OH+H）、R12（Al+H2O=Al O+H2）和R14（Al+CO2=Al O+CO）为系统中的主要反应;R8（Al2O=Al O+Al）是生成Al2O的主要反应,R2（Al2O3=Al2O2+O）与Al2O3生成有密切关系,Al2O2是影响Al2O3生成的关键因素。（5）综合Al（l）与Al（g）体系,CO2氧化性大于H2O。CO2在H2O/CO2混合气氛中所占比例越高,系统所能达到的燃烧最高温度也越高,点火延迟缩短。在H2O和CO2比例相同的条件下,Al（g）在H2O/CO2混合气氛中的点火延迟时间均小于Al（l）。Al（l）在H2O/CO2中一维火焰传播速率约为35.6 m/s,其中R2（Al2O3=Al2O2+O）、R4（Al2O2=Al O+Al O）、R12（Al+H2O=Al O+H2）、R14（Al+CO2=Al O+CO）和R15（CO2（+M）=CO+O（+M））等反应对火焰传播有促进作用,R11（Al+H2O=Al OH+H）对火焰传播存在抑制作用。