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微納米含能材料較常規材料具有比表面積大、反應速率快、能量釋放充分、感度較好等諸多特性，是含能材料領域研究熱點之一。微化工技術在制備微納米含能材料中具有無可比擬的優勢：①微反應器具有良好的傳質傳熱特性，可以進行毫秒或納秒級混合以達到較高的成核速率；②通過控制微通道長度可以對粒徑進行控制。因此，微反應器可制備粒徑較小、粒徑分布較窄的微納米顆粒，提高微納米含能材料制備過程的可控性和均勻性。

通過液相法制備微納米顆粒的過程包括過飽和、成核和隨后的生長。過飽和度越大越有利于晶體成核，形成小粒徑的晶體，因此增加溶液的過飽和度是微反應器制備微納米顆粒的關鍵。Zhang等通過增加流體在微通道中的流速提高了溶液的過飽和度，如圖7(a)，在流速增加到50mL/min時，TATB有最小平均粒徑130.66nm，而當流速繼續增加，TATB的粒徑開始增大，這是由于成核數量過多，部分晶核的半徑未達到臨界尺寸而溶解，進而在已有晶核上生長，導致粒徑增大。在劉康等建立的Caterpillar微型混合器為核心的微反應系統中，TATB粒徑隨著非溶劑/溶劑流速比的增大而減小，與圖7(c)結論符合，這是由于隨著反應器板數和非溶劑/溶劑流速比越大，顆粒在流體內部可以進行更有效的擠壓碰撞。六硝基芪（HNS）因其良好的熱穩定性和感度而得到廣泛應用。Zhao等對比了在微反應器和在燒杯中利用重結晶法制備超細HNS的效果。在相同的溶劑/非溶劑比下，微反應器中制備的超細HNS粒徑為91~255nm，傳統方法制備得到的粒徑為106~615nm，如圖8。微反應器制備的超細HNS粒徑更小，粒徑分布更窄，試劑消耗更少，污染物產量更少，產量更高，制備速度更快、更高效。

重結晶過程晶型的轉變也不容忽視。Zhang等采用如圖9所示的心形結構微反應器制備LLM-105納米顆粒，此裝置心形結構中的擋板和圓筒可以加強溶劑間的混合作用，其獲得的LLM-105納米顆粒晶體結構與原料一致。單羽等采用微通道反應器制備了粒徑在370nm左右的HMX，重結晶后晶型由β型轉變為γ型，原因是體系內部水的含量較大。王苗等研究了溶劑/非溶劑流速比、溫度以及CL-20濃度對CL-20晶體形貌、晶型的影響，結果表明，溫度和濃度升高，CL-20納米顆粒由長棒狀變為多面體，粒徑減小；流速比對晶型無影響；升高溫度，可以得到α型CL-20；升高濃度，可以得到ε型CL-20。

由于單一微反應器產量低，無法滿足大規模制備和篩選的要求，對于更高產量的制備和反應條件的篩選，可以通過平臺的并行連接來實現。Ning等建立了基于微流控技術的多平行再結晶體系。該系統采用T型樹形芯片和四個平行振蕩流微反應器，擴大了微反應器系統的規模，實現多通道含能材料的制備（如圖10），該體系可以直接實現再結晶條件的快速高效篩選，促進了微流控技術在含能材料領域的應用。Ma等開發了一種新型的超聲輔助微流控技術，超聲過程可以誘導成核，縮短反應停留時間，增強溶劑和非溶劑的混合，從而加速結晶，得到的產物粒徑比常規微流控技術更小（如圖11），提供了一種微反應器中調控產物粒徑的新方法。共振聲混合（resonant acoustic mixing，RAM）是基于振動宏觀混合和聲流微觀混合耦合作用的混合新工藝。如圖12所示，Zhang等首次將RAM與微流控技術結合在一起，提出了一種新的連續流共振聲混合（CFRAM）技術，并利用CFRAM技術制備納米TATB，得到的納米TATB具有更小的平均粒徑（50.8nm）和更窄的粒徑分布（33.0~69.6nm），突出了該方法的潛力。

對含能材料顆粒進行球形化，獲得趨于球形的微納米含能材料顆粒，可以消除不規則形貌對安全性能的影響，是一種重要的含能材料降感技術。史雨等利用微流控技術成功制備了CL-20空心微球（如圖13），空心結構提高了CL-20的比表面積。與原料相比，CL-20空心微球的撞擊感度提高了80%，摩擦感度提高了24N，機械感度顯著降低。

球形發射藥因其裝填密度高、流散性好、易于鈍感、易損性低而應用于小口徑輕武器。劉換敏等將微流控技術引入球形發射藥的制備，研究了連續相（Q_c）和分散相（Q_d）的流速比以及分散相的溶棉比對發射藥成球效果的影響，結果如圖14所示，連續相和分散相的流速比為1000∶100，分散相的溶棉比為50∶3.0時，制備的球形發射藥分散性最好、球形度最高。

韓瑞山等針對常規疊氮化鉛（LA）制備工藝存在自爆風險等問題，采用旋T型微流控芯片提供的微通道作為微反應器，借助其分子間擴散距離短、比表面積大、連續流動等特點，在微通道反應器內制備了平均粒徑在15μm的LA起爆藥，并對其進行了球形化處理，處理后的LA起爆藥微球如圖15所示，LA起爆藥微球的撞擊感度、靜電感度、火焰感度顯著改善，并且爆壓高于未球形化的起爆藥。

Shi等建立了一個由微流控模塊和噴霧干燥模塊組成的連續微流控平臺，制備出了具有分層結構的HNS微球，并研究了溶劑/非溶劑流速比（Q₂/Q₁）對球化的影響（如圖16），當Q₂/Q₁較高（大于6）時，形成的微球外殼無法抵抗蒸汽，水分會破壞外殼上的薄弱位置，使其難以呈球形。Han等也采用液滴微流控技術制備了HNS微球（如圖17），粒徑在10~40μm之間。與原始HNS相比，HNS微球比表面積顯著提高，流動性和體積密度顯著改善。

Zhao等設計構建了圖20所示的微流體振蕩器和單旋轉式微芯片反應器組成的微流控平臺，具有混合性能優異、制備速度快、樣品消耗少等特點。利用微流控平臺成功制備出納米HNS和HNS/HMX復合材料，有效地篩選出了最佳的制備條件，得到的產物粒徑分布窄（164.2~458.7nm），產量高（45mg/min）。Liu等利用微流控技術開展了一系列DAAF基復合含能材料的制備研究，分別采用重結晶法、自組裝法和微流控技術制備了棒狀、球狀和微球結構的DAAF/HNIW復合材料（如圖21），其具有相同的晶型。與重結晶法和自組裝法制備的DAAF/HNIW相比，通過微流控技術制備的DAAF/HNIW球形度最高，表面更為光滑，粒徑分布窄，微球DAAF/HNIW的撞擊感度和摩擦感度改善程度最好。此外，在DAAF/RDX和DAAF/FOX-7復合材料的研究中也得到了類似的結論。將微流控技術引入DAAF基炸藥的制備，擴大了DAAF基炸藥的應用范圍。

通過將微流控技術與自組裝技術結合，Zhou等分別構建了兩個用于納米氧化劑制備和液滴模板生成的微反應器體系，構建了用于B/BaCrO₄納米復合粒子自組裝的微滴模板，并在此基礎上制備了自組裝的B/BaCrO₄顆粒。從圖22可以看出，以微液滴約束自組裝制備不僅獲得了高球形度的B/BaCrO₄微球，還獲得了卵石狀、紅細胞狀和花蕊狀的B/BaCrO₄粒子[圖22(c)~(e)]，粒徑分布在40~70μm范圍內，非球狀粒子的形成是由B和BaCrO₄在微滴內的不對稱分布引起。自組裝成球體的過程示意圖如22(f)所示，B/BaCrO₄懸浮液在微滴模板上形成了含有B/BaCrO₄的微滴；在微滴形成后，通過擴散效應使其達到過飽和而成核結晶，非共價鍵力逐漸形成分子之間的蟲膠晶體，而微滴由于液體表面張力的存在總是保持球形；通過液體表面張力和分子間力的耦合，將B和BaCrO₄緊密包裹在球形網力體系中，從而形成B/BaCrO₄納米復合粒子。