为了改善含能材料（CL-20）的药剂颗粒性能和工艺安全性，微流控技术被广泛地应用在微球制备过程中。本研究通过液滴微流控技术与声表面波技术结合生成了尺寸均匀性较高的含能乙酸乙酯液滴，然后利用溶剂-非溶剂重结晶法制备了微米级CL-20/NC含能微球。采用高速相机对液滴生成过程进行监测，结果显示，声表面波技术能有效控制液滴生成模式的转变，避免液滴生成过程中因材料析出和通道堵塞等原因引起的液滴生成模式的不可控转变，实现了液滴均匀连续的生成。使用场发射扫描电镜对具有不同CL-20含量、不同NC含量和不同粒径的微球形貌进行了表征，结果显示，通过降低CL-20含量、增加NC含量或增大微球粒径等方式，可以降低微球的表面粗糙度，减少表面缺陷，实现对微球表面形貌的优化。通过X射线衍射仪和热重分析仪对具有不同粒径的CL-20/NC微球的晶体结构和热力学性能进行了分析，结果显示，中位粒径为20μm的微球的热稳定性较大，其分解峰温为229.04℃，高于中位粒径为7μm的微球的分解峰温228.22℃，而中位粒径为7μm的微球的反应剧烈程度与能量密度较大，其失重率（84.3%）和放热量（12.05mW/mg），均高于中位粒径为20μm的微球的失重率（80.2%）和放热量（8.84mW/mg）。