微纳米含能材料较常规材料具有比表面积大、反应速率快、能量释放充分、感度较好等诸多特性，是含能材料领域研究热点之一。微化工技术在制备微纳米含能材料中具有无可比拟的优势：①微反应器具有良好的传质传热特性，可以进行毫秒或纳秒级混合以达到较高的成核速率；②通过控制微通道长度可以对粒径进行控制。因此，微反应器可制备粒径较小、粒径分布较窄的微纳米颗粒，提高微纳米含能材料制备过程的可控性和均匀性。

通过液相法制备微纳米颗粒的过程包括过饱和、成核和随后的生长。过饱和度越大越有利于晶体成核，形成小粒径的晶体，因此增加溶液的过饱和度是微反应器制备微纳米颗粒的关键。Zhang等通过增加流体在微通道中的流速提高了溶液的过饱和度，如图7(a)，在流速增加到50mL/min时，TATB有最小平均粒径130.66nm，而当流速继续增加，TATB的粒径开始增大，这是由于成核数量过多，部分晶核的半径未达到临界尺寸而溶解，进而在已有晶核上生长，导致粒径增大。在刘康等建立的Caterpillar微型混合器为核心的微反应系统中，TATB粒径随着非溶剂/溶剂流速比的增大而减小，与图7(c)结论符合，这是由于随着反应器板数和非溶剂/溶剂流速比越大，颗粒在流体内部可以进行更有效的挤压碰撞。六硝基芪（HNS）因其良好的热稳定性和感度而得到广泛应用。Zhao等对比了在微反应器和在烧杯中利用重结晶法制备超细HNS的效果。在相同的溶剂/非溶剂比下，微反应器中制备的超细HNS粒径为91~255nm，传统方法制备得到的粒径为106~615nm，如图8。微反应器制备的超细HNS粒径更小，粒径分布更窄，试剂消耗更少，污染物产量更少，产量更高，制备速度更快、更高效。

重结晶过程晶型的转变也不容忽视。Zhang等采用如图9所示的心形结构微反应器制备LLM-105纳米颗粒，此装置心形结构中的挡板和圆筒可以加强溶剂间的混合作用，其获得的LLM-105纳米颗粒晶体结构与原料一致。单羽等采用微通道反应器制备了粒径在370nm左右的HMX，重结晶后晶型由β型转变为γ型，原因是体系内部水的含量较大。王苗等研究了溶剂/非溶剂流速比、温度以及CL-20浓度对CL-20晶体形貌、晶型的影响，结果表明，温度和浓度升高，CL-20纳米颗粒由长棒状变为多面体，粒径减小；流速比对晶型无影响；升高温度，可以得到α型CL-20；升高浓度，可以得到ε型CL-20。

由于单一微反应器产量低，无法满足大规模制备和筛选的要求，对于更高产量的制备和反应条件的筛选，可以通过平台的并行连接来实现。Ning等建立了基于微流控技术的多平行再结晶体系。该系统采用T型树形芯片和四个平行振荡流微反应器，扩大了微反应器系统的规模，实现多通道含能材料的制备（如图10），该体系可以直接实现再结晶条件的快速高效筛选，促进了微流控技术在含能材料领域的应用。Ma等开发了一种新型的超声辅助微流控技术，超声过程可以诱导成核，缩短反应停留时间，增强溶剂和非溶剂的混合，从而加速结晶，得到的产物粒径比常规微流控技术更小（如图11），提供了一种微反应器中调控产物粒径的新方法。共振声混合（resonant acoustic mixing，RAM）是基于振动宏观混合和声流微观混合耦合作用的混合新工艺。如图12所示，Zhang等首次将RAM与微流控技术结合在一起，提出了一种新的连续流共振声混合（CFRAM）技术，并利用CFRAM技术制备纳米TATB，得到的纳米TATB具有更小的平均粒径（50.8nm）和更窄的粒径分布（33.0~69.6nm），突出了该方法的潜力。

对含能材料颗粒进行球形化，获得趋于球形的微纳米含能材料颗粒，可以消除不规则形貌对安全性能的影响，是一种重要的含能材料降感技术。史雨等利用微流控技术成功制备了CL-20空心微球（如图13），空心结构提高了CL-20的比表面积。与原料相比，CL-20空心微球的撞击感度提高了80%，摩擦感度提高了24N，机械感度显著降低。

球形发射药因其装填密度高、流散性好、易于钝感、易损性低而应用于小口径轻武器。刘换敏等将微流控技术引入球形发射药的制备，研究了连续相（Q_c）和分散相（Q_d）的流速比以及分散相的溶棉比对发射药成球效果的影响，结果如图14所示，连续相和分散相的流速比为1000∶100，分散相的溶棉比为50∶3.0时，制备的球形发射药分散性最好、球形度最高。

韩瑞山等针对常规叠氮化铅（LA）制备工艺存在自爆风险等问题，采用旋T型微流控芯片提供的微通道作为微反应器，借助其分子间扩散距离短、比表面积大、连续流动等特点，在微通道反应器内制备了平均粒径在15μm的LA起爆药，并对其进行了球形化处理，处理后的LA起爆药微球如图15所示，LA起爆药微球的撞击感度、静电感度、火焰感度显著改善，并且爆压高于未球形化的起爆药。

Shi等建立了一个由微流控模块和喷雾干燥模块组成的连续微流控平台，制备出了具有分层结构的HNS微球，并研究了溶剂/非溶剂流速比（Q₂/Q₁）对球化的影响（如图16），当Q₂/Q₁较高（大于6）时，形成的微球外壳无法抵抗蒸汽，水分会破坏外壳上的薄弱位置，使其难以呈球形。Han等也采用液滴微流控技术制备了HNS微球（如图17），粒径在10~40μm之间。与原始HNS相比，HNS微球比表面积显著提高，流动性和体积密度显著改善。

Zhao等设计构建了图20所示的微流体振荡器和单旋转式微芯片反应器组成的微流控平台，具有混合性能优异、制备速度快、样品消耗少等特点。利用微流控平台成功制备出纳米HNS和HNS/HMX复合材料，有效地筛选出了最佳的制备条件，得到的产物粒径分布窄（164.2~458.7nm），产量高（45mg/min）。Liu等利用微流控技术开展了一系列DAAF基复合含能材料的制备研究，分别采用重结晶法、自组装法和微流控技术制备了棒状、球状和微球结构的DAAF/HNIW复合材料（如图21），其具有相同的晶型。与重结晶法和自组装法制备的DAAF/HNIW相比，通过微流控技术制备的DAAF/HNIW球形度最高，表面更为光滑，粒径分布窄，微球DAAF/HNIW的撞击感度和摩擦感度改善程度最好。此外，在DAAF/RDX和DAAF/FOX-7复合材料的研究中也得到了类似的结论。将微流控技术引入DAAF基炸药的制备，扩大了DAAF基炸药的应用范围。

通过将微流控技术与自组装技术结合，Zhou等分别构建了两个用于纳米氧化剂制备和液滴模板生成的微反应器体系，构建了用于B/BaCrO₄纳米复合粒子自组装的微滴模板，并在此基础上制备了自组装的B/BaCrO₄颗粒。从图22可以看出，以微液滴约束自组装制备不仅获得了高球形度的B/BaCrO₄微球，还获得了卵石状、红细胞状和花蕊状的B/BaCrO₄粒子[图22(c)~(e)]，粒径分布在40~70μm范围内，非球状粒子的形成是由B和BaCrO₄在微滴内的不对称分布引起。自组装成球体的过程示意图如22(f)所示，B/BaCrO₄悬浮液在微滴模板上形成了含有B/BaCrO₄的微滴；在微滴形成后，通过扩散效应使其达到过饱和而成核结晶，非共价键力逐渐形成分子之间的虫胶晶体，而微滴由于液体表面张力的存在总是保持球形；通过液体表面张力和分子间力的耦合，将B和BaCrO₄紧密包裹在球形网力体系中，从而形成B/BaCrO₄纳米复合粒子。