科创中国

金属材料内部质量检测与三维表征技术是一种超声显微检测技术与先进信号、图像 处理方法相结合的无损检测技术。该技术可实现金属材料内部缺陷的定位、定量、定型 以及定形的表征，进而实现金属材料内部质量的综合评价。与传统方法相比，该技术具 有制样简单、扫查范围大、检测精度高、体空间表征等优势，可实现如下主要功能： 1. 金属材料纯净度的评价； 2. 金属材料偏析、缩孔、裂纹的识别； 3. 金属材料凝固组织的表征； 4. 金属材料内部缺陷的三维体空间分布的可视化。

1. 知识产权：已授权发明专利 4 项，实用新型 1 项，在申 1 项。3. 技术先进性：国际先进 (1) 可对金属内部的质量检测与三维表征， 是一种无损的、高效的、三维可视化的 检测技术。 (2) 超声显微技术使用高频聚焦探头， 可实现大面积扫描、体空间检测且具有较高 的分辨率，可作为金相分析、扫描电镜分析、硫印分析、酸浸分析等传统理化检测手段 的有益补充和扩展。 (3)与生产工艺相结合，指导优化钢铁生产的工艺，具有较好的推广价值。

作为无损检测的重要手段，超声显微检测技术可以广泛应用于钢铁冶金、电力电子 等行业。与传统检测方法相比，金属材料内部质量检测与三维表征技术对待检测样品要 求较低，制样过程简单，制样成本较低，且该技术可检测样品尺寸远大于传统方法，检 测速度快，精度高。对于金属材料来说，该技术可以应用于金属材料内部缺陷尺寸、数 量、分布、类型等方面的检测， 检测结果可以为钢铁生产过程的工艺优化提供有益指导。 此外，该技术也可应用于非金属材料内部质量检测，如陶瓷基复合材料内部缺陷检测及 碳纤维复合材料孔隙率的检测等， 为提高非金属材料内部质量提供了一种新的检测手段。

黎敏， 阳建宏。从 2011 年开始， 面向金属材料内部质量检测与表征问题， 深入开展 无损检测方面的研究工作。主要承担工信部、核动力研究院、国家自然科学基金等等多 个研究项目。发表相关论文 10 余篇，授权发明专利 4 项。

利用金属材料内部质量检测与三维表征技术可以有效提高检测效率与检测精度，及 时获取金属材料内部缺陷的分布状态，有利于及时优化生产工艺参数，有利于提高金属 产品的内部质量，从而延长金属材料的服役周期。因此，该技术的应用有望取得良好的 经济效益，增强企业的质量核心竞争力。

目前处于何种研发阶段： ☐研发 ☐小试 ☐中试 ☐小批量生产 ☒产业化； 样机： ☒ 有 ☐无 其他： □如选择“其他”，请说明： 。

已投入成本： 300 万元。

推广应用情况：该技术完全具有独立知识产权，技术成熟度达到 6 级。