闫娜,女,西北工业大学物理科学与技术学院教授,博士生导师。中国材料研究学会空间材料科学技术分会理事。1999年9月进入西北工业大学航海工程学院攻读电子信息工程专业学士学位,2011年6月获得西北北工业大学凝聚态物理专业博士学位,2017-2018年以访问学者身份赴美国加州大学圣地亚哥分校与国际知名专家Marc Andre Meyers教授开展合作研究。主要研究领域为空间材料科学,研究方向为超声悬浮原理与技术和新型材料优化制备与组织性能调控研究,具备包含以下几个方面:
1、超声悬浮技术的优化设计和性能扩展
系统揭示了悬浮物体与超声场的交互作用机理,阐明了超声波与悬浮物体的相互作用规律,为波长级大尺寸物体的超声悬浮奠定了理论基础。进一步提出了双束超声波补偿驻波声场的设计思路,发展了双束超声波悬浮过程的优化控制方法。在此基础上研制了单轴式双束超声悬浮实验系统,实现了波长级饼状物体的稳定悬浮,同时提出了基于超声波的多元化无损操控技术,有效拓展了超声悬浮技术在相关研究领域的应用和推广。
2、无容器条件下复相合金快速凝固机制研究
采用多种悬浮技术和自由落体方法模拟空间无容器和微重力条件,实现了超常条件下复相合金凝固机理的系统研究。深入揭示了Ni基合金快速枝晶生长和强韧化机理的相关规律,发现了超声悬浮条件下共晶合金快速凝固的新现象和新规律,进一步阐明了多元偏晶合金液相分离与组织演变规律,提出了多元包晶合金液相分离的热力学判据和经验准则。
3、基于载人航天的复相合金空间凝固实验
在“天宫二号”上开展了“多元复相合金空间凝固”的科学实验,下一步将借助空间站开展系统的空间材料科学研究,系统揭示空间环境中多种极端条件对材料加工制备过程的作用机理,推动空间材料科学的发展。
相关研究成果聚焦于超声悬浮原理和技术的深入探究和全面优化,及其在金属材料超常凝固理论研究领域的重要应用,为金属材料非平衡凝固理论的发展和完善提供了实验数据和理论支撑,并获得陕西省科学技术奖二等奖,具有较高的学术水平和科学创新性。优化设计的新型超声悬浮技术有望应用于生命科学和生物医学研究领域,同时也可以服务于基础教育和初级教育的科学普及等社会教育工作中,具有重要的科学价值和社会经济意义。
先后主持国家自然科学基金面上项目和青年项目三项以及陕西省重点研发计划等省部级课题三项。参与了国家自然科学基金重大科研仪器设备研制专项、国家载人航天921工程和国家引智重点项目等多项国家级课题。相关研究结果在Progress in Materials Science、Journal of Alloys and Compounds和Chinese Physics Letters等国内外重要期刊发表论文30余篇,曾获陕西省科学技术二等奖。
1.代表性论文
[1] N. Yan, W. L. Di, Z. Y. Hong, W. J. Xie, B. Wei, “Dynamic Superposition and Levitation Capability of Two Confronting Ultrasonic Waves”, Chinese Physics Letters, 36(3) (2019) 034303.