金屬燃料水沖壓發動機是一種新型水下航行器動力系統，它以金屬／水反應作為動力源，利用反應熱和反應產生的高壓氣體推動航行體在水下高速航行。該體系的能量密度非常高，因為氧化劑取自環境中的海水而無需攜帶，且金屬燃料本身就具有很高的能量水平。常見的水反應金屬有鈹、鋁、鎂和鋰等，其中鋁的優勢最為突出。作為地殼中含量最多的金屬元素，鋁無毒，與水反應活性適中，體積能量密度為9．75kcal／cm³，是鎂的1．8倍，鋰的2．4倍，具有3個價電子和高達11．1wt.％的儲氫密度(不考慮水用量)，是最理想的水沖壓發動機燃料。

鋁的氧化產物排列致密，會阻礙鋁／水反應的啟動與進行，只有達到1500℃以上，鋁經由熔化和氣化，才能與水蒸氣持續反應，這對鋁應用于水下推進系統帶來了極大困難。通過電爆轟等熱物理手段可以制備納米級的超細鋁粉，納米粒子特有的小尺寸效應能夠使鋁不經氣化直接與水蒸氣發生反應，降低了啟動溫度，提高了反應效率。但是大的比表面積造就的超強活性，使這種鋁粉對空氣的濕度十分敏感，極易發生氧化甚至自燃。

電化學領域發現低熔點的稀有金屬能夠提高鋁／水反應的活性，例如鎵可與鋁形成類似鋁汞齊的結構，穿透氧化膜并破壞其致密性，使鋁／水反應在室溫下得以啟動。銦與鎵屬同族元素，化學活性相似，因熔點(156．61℃)高于鎵(29．8℃)，而未受到制氫領域的足夠重視。適中的熔點可使銦在活化鋁的同時又保持鋁在常溫下的儲存性能，適合被應用到推進劑中。金屬鎂為表面活性金屬，常用來降低金屬燃料的點火溫度，可以進一步降低鋁／水反應的啟動條件。

結果與討論

1)鋁銦鎂三相合金中的銦含量達到6%時，在常溫下與水發生明顯的反應，反應過程為溶解-再沉積反應，配方93Al-5In-2Mg單位質量的水反應的產氫量僅為0.029mL/mg，對空氣濕度不敏感，可以安全儲存；

2)鎂的添加量為合金質量的2%時，對合金粉末儲存最為有利，相同生產工藝下，高于或低于2%都會影響合金的儲藏性能；

3)鋁銦鎂合金高溫下與水蒸氣反應分為4個階段，前兩階段與金屬燃燒低溫區模型對應，該反應只能在表面進行，因此擴散過程是反應的決速步，減小粉末粒徑能夠加速反應進程；

4)每增加1%的銦，在450℃前就可以多反應約10%的合金，這對后續點火藥和推進劑配方有著指導意義；

5)93Al-5In-2Mg的一次燃燒溫度約450℃，二次燃燒溫度約1000℃，優于現有鋁粉，并在常溫下對水呈現惰性，能夠代替現有普通鋁粉和超細鋁粉，用于水沖壓發動機。