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微納米含能材料較常規(guī)材料具有比表面積大、反應(yīng)速率快、能量釋放充分、感度較好等諸多特性，是含能材料領(lǐng)域研究熱點(diǎn)之一。微化工技術(shù)在制備微納米含能材料中具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)：①微反應(yīng)器具有良好的傳質(zhì)傳熱特性，可以進(jìn)行毫秒或納秒級(jí)混合以達(dá)到較高的成核速率；②通過(guò)控制微通道長(zhǎng)度可以對(duì)粒徑進(jìn)行控制。因此，微反應(yīng)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(guò)程的可控性和均勻性。

通過(guò)液相法制備微納米顆粒的過(guò)程包括過(guò)飽和、成核和隨后的生長(zhǎng)。過(guò)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(guò)飽和度是微反應(yīng)器制備微納米顆粒的關(guān)鍵。Zhang等通過(guò)增加流體在微通道中的流速提高了溶液的過(guò)飽和度，如圖7(a)，在流速增加到50mL/min時(shí)，TATB有最小平均粒徑130.66nm，而當(dāng)流速繼續(xù)增加，TATB的粒徑開始增大，這是由于成核數(shù)量過(guò)多，部分晶核的半徑未達(dá)到臨界尺寸而溶解，進(jìn)而在已有晶核上生長(zhǎng)，導(dǎo)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(yīng)系統(tǒng)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(jié)論符合，這是由于隨著反應(yīng)器板數(shù)和非溶劑/溶劑流速比越大，顆粒在流體內(nèi)部可以進(jìn)行更有效的擠壓碰撞。六硝基芪（HNS）因其良好的熱穩(wěn)定性和感度而得到廣泛應(yīng)用。Zhao等對(duì)比了在微反應(yīng)器和在燒杯中利用重結(jié)晶法制備超細(xì)HNS的效果。在相同的溶劑/非溶劑比下，微反應(yīng)器中制備的超細(xì)HNS粒徑為91~255nm，傳統(tǒng)方法制備得到的粒徑為106~615nm，如圖8。微反應(yīng)器制備的超細(xì)HNS粒徑更小，粒徑分布更窄，試劑消耗更少，污染物產(chǎn)量更少，產(chǎn)量更高，制備速度更快、更高效。

重結(jié)晶過(guò)程晶型的轉(zhuǎn)變也不容忽視。Zhang等采用如圖9所示的心形結(jié)構(gòu)微反應(yīng)器制備LLM-105納米顆粒，此裝置心形結(jié)構(gòu)中的擋板和圓筒可以加強(qiáng)溶劑間的混合作用，其獲得的LLM-105納米顆粒晶體結(jié)構(gòu)與原料一致。單羽等采用微通道反應(yīng)器制備了粒徑在370nm左右的HMX，重結(jié)晶后晶型由β型轉(zhuǎn)變?yōu)?gamma;型，原因是體系內(nèi)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(duì)CL-20晶體形貌、晶型的影響，結(jié)果表明，溫度和濃度升高，CL-20納米顆粒由長(zhǎng)棒狀變?yōu)槎嗝骟w，粒徑減小；流速比對(duì)晶型無(wú)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(yīng)器產(chǎn)量低，無(wú)法滿足大規(guī)模制備和篩選的要求，對(duì)于更高產(chǎn)量的制備和反應(yīng)條件的篩選，可以通過(guò)平臺(tái)的并行連接來(lái)實(shí)現(xiàn)。Ning等建立了基于微流控技術(shù)的多平行再結(jié)晶體系。該系統(tǒng)采用T型樹形芯片和四個(gè)平行振蕩流微反應(yīng)器，擴(kuò)大了微反應(yīng)器系統(tǒng)的規(guī)模，實(shí)現(xiàn)多通道含能材料的制備（如圖10），該體系可以直接實(shí)現(xiàn)再結(jié)晶條件的快速高效篩選，促進(jìn)了微流控技術(shù)在含能材料領(lǐng)域的應(yīng)用。Ma等開發(fā)了一種新型的超聲輔助微流控技術(shù)，超聲過(guò)程可以誘導(dǎo)成核，縮短反應(yīng)停留時(shí)間，增強(qiáng)溶劑和非溶劑的混合，從而加速結(jié)晶，得到的產(chǎn)物粒徑比常規(guī)微流控技術(shù)更小（如圖11），提供了一種微反應(yīng)器中調(diào)控產(chǎn)物粒徑的新方法。共振聲混合（resonant acoustic mixing，RAM）是基于振動(dòng)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(shù)結(jié)合在一起，提出了一種新的連續(xù)流共振聲混合（CFRAM）技術(shù)，并利用CFRAM技術(shù)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(duì)含能材料顆粒進(jìn)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(guī)則形貌對(duì)安全性能的影響，是一種重要的含能材料降感技術(shù)。史雨等利用微流控技術(shù)成功制備了CL-20空心微球（如圖13），空心結(jié)構(gòu)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(jī)械感度顯著降低。

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

韓瑞山等針對(duì)常規(guī)疊氮化鉛（LA）制備工藝存在自爆風(fēng)險(xiǎn)等問(wèn)題，采用旋T型微流控芯片提供的微通道作為微反應(yīng)器，借助其分子間擴(kuò)散距離短、比表面積大、連續(xù)流動(dòng)等特點(diǎn)，在微通道反應(yīng)器內(nèi)制備了平均粒徑在15μm的LA起爆藥，并對(duì)其進(jìn)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(gè)由微流控模塊和噴霧干燥模塊組成的連續(xù)微流控平臺(tái)，制備出了具有分層結(jié)構(gòu)的HNS微球，并研究了溶劑/非溶劑流速比（Q₂/Q₁）對(duì)球化的影響（如圖16），當(dāng)Q₂/Q₁較高（大于6）時(shí)，形成的微球外殼無(wú)法抵抗蒸汽，水分會(huì)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(shù)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(dòng)性和體積密度顯著改善。

Zhao等設(shè)計(jì)構(gòu)建了圖20所示的微流體振蕩器和單旋轉(zhuǎn)式微芯片反應(yīng)器組成的微流控平臺(tái)，具有混合性能優(yōu)異、制備速度快、樣品消耗少等特點(diǎn)。利用微流控平臺(tái)成功制備出納米HNS和HNS/HMX復(fù)合材料，有效地篩選出了最佳的制備條件，得到的產(chǎn)物粒徑分布窄（164.2~458.7nm），產(chǎn)量高（45mg/min）。Liu等利用微流控技術(shù)開展了一系列DAAF基復(fù)合含能材料的制備研究，分別采用重結(jié)晶法、自組裝法和微流控技術(shù)制備了棒狀、球狀和微球結(jié)構(gòu)的DAAF/HNIW復(fù)合材料（如圖21），其具有相同的晶型。與重結(jié)晶法和自組裝法制備的DAAF/HNIW相比，通過(guò)微流控技術(shù)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(fù)合材料的研究中也得到了類似的結(jié)論。將微流控技術(shù)引入DAAF基炸藥的制備，擴(kuò)大了DAAF基炸藥的應(yīng)用范圍。

通過(guò)將微流控技術(shù)與自組裝技術(shù)結(jié)合，Zhou等分別構(gòu)建了兩個(gè)用于納米氧化劑制備和液滴模板生成的微反應(yīng)器體系，構(gòu)建了用于B/BaCrO₄納米復(fù)合粒子自組裝的微滴模板，并在此基礎(chǔ)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(xì)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(nèi)，非球狀粒子的形成是由B和BaCrO₄在微滴內(nèi)的不對(duì)稱分布引起。自組裝成球體的過(guò)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(guò)擴(kuò)散效應(yīng)使其達(dá)到過(guò)飽和而成核結(jié)晶，非共價(jià)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(guò)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(wǎng)力體系中，從而形成B/BaCrO₄納米復(fù)合粒子。