超高压撞击流是一种广泛应用于物料细化的技术,目前面临的主要问题是当撞击流中的压力高于一定值后,液体的扩散率降低、粘度增大,使撞击动能减少,不利于物料细化。因而本文引入超临界CO₂流体作为载体来改善这一现象,提出一种将超高压撞击流技术、微尺寸管道流动技术和超临界流体技术集于一体的新方法,用于制备微纳米液体颗粒。本文以对置式超高压超临界微射流装置为研究对象,首先对液滴破碎的机理进行理论研究,分析了管道边界层厚度对液滴破碎细化的影响,撞击能量在液滴破碎细化时的作用,采用碰撞韦伯数判断液滴对撞后的状态。发现撞击速度与液滴所受压力为影响液滴细化关键因素,建立撞击速度、撞击能量和液滴细化程度间的联系。其次研究超临界CO₂流体的热力学性质,研究外界温度和压力变化对超临界CO₂密度、粘度和比热容的改变以及对撞击流效果产生的影响。研究发现温度和压力间存在竞争关系,在超高压状态下,压力变化对超临界CO₂的影响占据主导。然后通过仿真研究微射流装置尺寸变化对撞击速度、湍流强度及撞击动能的影响。对比分析仿真结果,找出合适撞击流发生的装置尺寸,撞击距离为2mm,喷嘴直径为0.2mm。最后,通过水油乳化和胡萝卜素油基粉碎实验进行验证。实验结果表明:液态物料细化均达到微纳米级别。验证了超临界CO₂流体的加入有助于改善撞击动能不足,仿真得出的优化结果有较好的可靠性。