一、行業(yè)相關定義、特征及產(chǎn)業(yè)鏈圖解
根據(jù)觀研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國無損檢測行業(yè)發(fā)展深度研究與投資前景預測報告（2025-2032年）》顯示，無損檢測（Non-Destructive Testing，簡稱NDT）主要是指在不影響被檢測對象使用性能的前提下，利用材料內(nèi)部結構異?；蛉毕荽嬖谝鸬臒?、聲、光、電、磁等反應的變化、以物建或化學方法為手段、借助現(xiàn)代化的技術和設備器材，對試件內(nèi)部及表面的結構、性質(zhì)、狀態(tài)及缺陷的類型、性質(zhì)、數(shù)量、形狀、位置、尺寸、分布及其變化進行檢查和測試的方法。與破壞性檢測相比，無損檢測主要具備非破壞性、全面性、全程性等特征，具體如下：
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二、行業(yè)應用廣泛，無損檢測擁有廣闊的發(fā)展前景
無損檢測技術應用廣泛，遍及我國經(jīng)濟建設和人民生活的各個方面，大到飛機、衛(wèi)星等航空航天，小到日常生活用品，在國民經(jīng)濟的各個命脈行業(yè)中承擔關鍵角色，是保證和提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。伴隨著無損檢測技術廣泛地運用到各個領域、世界采購中心向中國轉移，無疑為我國無損檢測行業(yè)的發(fā)展帶來了前所未有的商機。
目前無損檢測廣泛應用于包括航空航天、石油化工、機械制造、建筑、電力能源、電子制造、軌道交通、生物醫(yī)藥、文物保護及新材料研發(fā)等多個領域，具有廣闊的發(fā)展前景。
無損檢測應用領域
| 應用領域 | 具體檢測業(yè)務 |
| ?航空航天? | 檢測飛機發(fā)動機葉片、機翼腐蝕、復合材料分層等，確保飛行安全 |
| 石油化工 | 用于管道、壓力容器、儲罐的缺陷檢測，預防泄漏和爆炸事故 |
| 機械制造 | 檢測齒輪、軸承、曲軸等零部件的內(nèi)部裂紋或表面缺陷，提升產(chǎn)品質(zhì)量 |
| 建筑與基礎設施 | 評估橋梁、房屋建筑、混凝土結構的完整性，如鋼筋銹蝕或內(nèi)部空洞 |
| 電力與能源? | 檢測電纜絕緣層、風電葉片、光伏材料的缺陷，保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行 |
| 電子制造 | 識別電路板焊接缺陷、半導體微裂紋，提高電子產(chǎn)品可靠性 |
| 軌道交通 | 監(jiān)測高鐵車輪疲勞裂紋及車廂復合材料的結構完整性 |
| 生物醫(yī)藥? | 藥品包裝密封性檢測及生物材料內(nèi)部結構分析 |
| ?文物保護 | 非破壞性分析古代陶器紋理或壁畫修復痕跡 |
| 新材料研發(fā) | 評估高分子材料均勻性或復合材料粘合度 |
| 公共安全 | 用于安檢中違禁物品識別或?；钒b缺陷檢測?? |
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三、起步晚、發(fā)展快，目前我國無損檢測技術水平已成為國際無損檢測標準和學術界中堅力量
雖然相比于西方發(fā)達國家，我國無損檢測行業(yè)發(fā)展起步較晚，但近幾年隨著國民經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展、國家產(chǎn)業(yè)政策持續(xù)支持以及下游工業(yè)設備、汽車等產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，無損檢測市場得到良好發(fā)展，規(guī)模不斷擴大。以無損檢測工作中必不可少的無損檢測設備為例：2024年我國無損檢測設備行業(yè)市場規(guī)模達63.63億元，同比增長3.87%。
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與此同時，無損檢測技術基礎研究和應用水平在不斷解決這些檢測/監(jiān)測難題時得到了快速發(fā)展和提高。經(jīng)過多年的發(fā)展，目前我國無損檢測技術水平能夠獨立解決我國所有工程需求中的絕大部分技術難題，并能開發(fā)出大部分常用的無損檢測技術裝備和儀器，成為了國際無損檢測標準和學術界的中堅力量。
四、超聲波檢測是目前應用最為廣泛的無損檢測方法，正加速實現(xiàn)高端技術國產(chǎn)化
目前我國無損檢測方法主要包括超聲檢測（UT）、射線檢測（RT）、磁粉檢測（MT）、滲透檢測（PT）和渦流檢測渦流檢測（ET）五類。其中超聲檢測憑借適用范圍廣、缺陷定位較準確、靈敏度高、檢測成本低等優(yōu)勢成為了應用最為廣泛的無損檢測方法。不過該方法對材質(zhì)晶粒度有一定要求，對于衰減較大的材料，檢測較為困難；對具有復雜形狀或不規(guī)則外形的試件進行超聲檢測有困難。
主要無損檢測方法及其優(yōu)缺點分析
| 測試方法 | 測試原理 | 優(yōu)點 | 缺點 |
| 超聲檢測（UT） | 超聲檢測的根本原理是超聲在遇到聲阻抗不同的界面時，會發(fā)生反射、透射和散射等效應。通過超聲波與試件相互作用， 對聲波的反射、透射和散射波進行研究，對試件進行宏觀缺陷檢測、幾何特性測量、組織結構和力學性能變化的檢測和表征 | 1、適用范圍廣，可對金屬、非金屬和復合材料等多種試件進行檢測；2、缺陷定位較準確，對面積型缺陷的檢出率較高；3、靈敏度高，可檢測試件內(nèi)部尺寸很小的缺陷；4、檢測成本低、速度快，設備輕便，對人體及環(huán)境無害，現(xiàn)場使用較方便 | 1、對缺陷的取向有要求，與聲束平行的缺陷難以檢測 出；2、對材質(zhì)晶粒度有一定要求，對于衰減較大的材料，檢測較為困難；3、對具有復雜形狀或不規(guī)則外形的試件進行超聲檢測有困難；該點在相控陣技術推廣使用后，有很大的改善 |
| 射線檢測（RT） | 射線檢測是指用 X 射線或 γ 射線穿透試件，以膠片或者 CR、DR 作為記錄缺陷信息器材的無損檢測方法。由于不同密度的物質(zhì)對射線的吸收系數(shù)不同，照射到膠片各處的射線強度也就會產(chǎn)生差異，可根據(jù)膠片底片或數(shù)字底片的黑度差來判別缺陷 | 1、射線檢測定性、定量準確；2、適合復雜形狀工件的檢測 | 1、射線對人體有 害，檢測時需清場， 檢驗條件受限、速度慢；2、無法確定缺陷在深度方向的信息 |
| 磁粉檢 測（MT） | 鐵磁性材料和工件被磁化后， 由于不連續(xù)性（缺陷）的存在， 使工件表面和近表面的磁力線發(fā)生局部畸變而產(chǎn)生漏磁場， 吸附施加在工件表面的磁粉，形成在合適光照下目視可見的磁痕，從而顯示出不連續(xù)性的位置、形狀和大小 | 1、可檢測出鐵磁性材料表面和近表面尺寸很小、間隙極窄的不連續(xù)性；2、檢測費用相對較低 | 1、不能檢測奧氏體不銹鋼材料和用奧氏體不銹鋼焊條焊接的焊縫，不能檢測非磁性材料；2、對于表面淺的劃傷和與工件表面夾角小于 20°的分層和折疊難以發(fā)現(xiàn)；3、難以發(fā)現(xiàn)工件中埋藏較深的缺陷；4、對環(huán)境存在一定污染 |
| 滲透檢測（PT） | 工件表面被施涂含有熒光染料或著色染料的滲透劑后，在毛細現(xiàn)象作用下，經(jīng)過一段時間， 滲透液可以滲透進表面開口缺陷中；經(jīng)去除零件表面多余的滲透液后，再在工件表面施涂顯像劑，同樣，在毛細現(xiàn)象的作用下，顯像劑將吸引缺陷中保留的滲透液，滲透液回滲到顯像劑中，在一定的光源下（紫外線光或白光），缺陷處的滲透液痕跡被顯示（黃綠色熒光或鮮艷紅色），從而探測出缺陷的形貌及分布狀態(tài) | 1、可檢測各種材料，金屬、非金屬材料；磁性、非磁性材料；焊接、鍛造、軋制等加工方式；2、具有較高的靈敏度（可發(fā)現(xiàn)0.1μm 寬缺陷）， 同時顯示直觀、操作方便、檢測費用低 | 1、只能檢出表面開口的缺陷，不適于檢查多孔性疏松材料制成的工件和表面粗糙的工件；2、只能檢出缺陷的表面分布，難以確定缺陷的實際深度， 因而很難對缺陷做出定量評價，檢出結果受操作者的影響也較大 |
| 渦流檢測（ET） | 渦流檢測是將通有交流電的線圈置于待測的金屬板上或套在待測的金屬管外，這時線圈內(nèi)及其附近將產(chǎn)生交變磁場，使試件中產(chǎn)生呈旋渦狀的感應交變電流，探測線圈測量渦流所引起的磁場變化，可推知試件中渦流的大小和相位變化，進而獲得有關電導率、缺陷、材質(zhì)狀況和其他物理量（如形狀、尺寸等）的變化或缺陷存在等信息 | 渦流檢測時線圈不需與被測物直接接觸，可進行高速檢測，易于實現(xiàn)自動化 | 1、不適用于形狀復雜的零件；2、只能檢測導電材料的表面和近表面缺陷；3、檢測結果易于受到材料本身及其他因素的干擾 |
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超聲波檢測（UltrasonicTesting）縮寫為UT，也叫超聲檢測，是一種利用超聲波在介質(zhì)中的傳播、反射、折射和衰減等特性，對材料內(nèi)部缺陷進行無損檢測的技術。超聲波無損檢測是工業(yè)革命中不可或缺的一環(huán)，幾乎涵蓋了所有的下游工業(yè)領域，如特種設備、軌道交通、能源電力、鋼鐵冶金、航空航天、核電等。
近年隨著國內(nèi)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉型升級，以及新材料、新工業(yè)不斷涌現(xiàn)，行業(yè)進入快速發(fā)展期，市場規(guī)模不斷擴大。數(shù)據(jù)顯示，2024年我國超聲波檢測（UT）行業(yè)市場規(guī)模為61.12億元，同比增長13.1%。
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與此同時，隨著國內(nèi)超聲波檢測技術的不斷進步和產(chǎn)業(yè)升級，國產(chǎn)替代的步伐加快，本土廠商正在逐漸打破國外廠商在高端領域的壟斷地位，實現(xiàn)更多的進口替代。如驕成超聲自主研發(fā)的2.5D/3D先進封裝超聲波掃描顯微鏡，攻克了高頻聲波產(chǎn)生、信號處理、成像算法等一系列關鍵技術難題，打破了高端超聲波檢測設備被進口品牌壟斷的局面。目前驕成超聲的2.5D/3D先進封裝超聲波掃描顯微鏡已實現(xiàn)從實驗室到量產(chǎn)線，批量出貨，為國內(nèi)先進封裝企業(yè)提供了高性價比且自主可控的解決方案。
超研股份自主研發(fā)了國內(nèi)首款量產(chǎn)“中華B超”，開啟了我國超聲診斷設備國產(chǎn)化的新時代，隨后2020年研制成功工業(yè)無損自動化檢測機器人系列產(chǎn)品，2022年推出新一代高端便攜彩色超聲診斷系統(tǒng)和全自動超聲相控陣檢測系統(tǒng)。
中科創(chuàng)新從2016年將超聲波相控陣檢測技術引入成套自動化檢測項目開始，到目前已經(jīng)研制了基于超聲波相控陣自動化檢測技術的系列產(chǎn)品，并創(chuàng)造了多項首臺（套），如鋼板超聲波相控陣全覆蓋自動檢測系統(tǒng)、無縫鋼管及管端超聲波相控陣自動檢測系統(tǒng)、螺旋焊管焊縫超聲波相控陣自動檢測系統(tǒng)、動態(tài)水環(huán)耦合穿過式管棒超聲波相控陣自動檢測系統(tǒng)等，填補了國內(nèi)多項空白，打破了國外領先企業(yè)在這一領域的壟斷。
Hiwave自2012年起致力于中高頻超聲掃描顯微鏡的研發(fā)。經(jīng)過數(shù)年努力，于2015年推出了國內(nèi)首臺S100標準機。此后，公司技術不斷突破，相繼推出了S300、S400、S500等設備。目前Hiwave的產(chǎn)品已成功打入華為、比亞迪、西門子等知名企業(yè)，贏得了客戶的廣泛贊譽，有力推動了我國超聲波檢測技術的高質(zhì)量發(fā)展。
目前在超聲波檢測市場，超聲相控陣、TOFD以及SAM、TFM等中高端技術已成功實現(xiàn)了國產(chǎn)化，且已逐步應用于工業(yè)檢測領域，顯著提升了缺陷檢測的精度與效率。不過現(xiàn)階段，高端市場仍被國際品牌壟斷，本土企業(yè)仍需在超高頻傳感器（>100MHz）、人工智能算法以及多物理場耦合檢測等多個方向上持續(xù)探索，以構建完整的自主技術生態(tài)鏈。
五、高性能、智能化、自動化、自主化是未來我國無損檢測技術與設備的發(fā)展方向
隨著“工業(yè)4.0”的推動，給無損檢測技術的研究和應用提出了更高要求、也帶來了新的發(fā)展機遇。為了滿足工業(yè)裝備智能化、高質(zhì)量制造和高可靠性應用的檢驗檢測需要，未來無損檢測技術與設備將向著高性能、專用化、智能化、自動化、自主化方向發(fā)展，具體如下：
未來無損檢測技術與設備將發(fā)展方向
| 發(fā)展方向 | 相關情況 |
| 高性能 | 隨著工業(yè)技術的進步，被檢測產(chǎn)品對檢測精度會提出越來越高的要求，向更高分辨率發(fā)展是無損檢測技術的發(fā)展趨勢之一。此外，為了應對工業(yè)生產(chǎn)流水線的快速檢測要求，檢測速度需要不斷提升。未來，無損檢測會向更高分辨率、更快檢測速度等更高性能的方向發(fā)展。 |
| 專用化、精量化 | 隨著檢測環(huán)境和待檢對象的多樣化、復雜化和多元化，單一檢測設備或者通用化檢測方法己經(jīng)無法滿足所有客戶需求，需要針對具體被檢物定制化研究專用檢測工藝方法和技術標準，建立與特定材料結構全生命周期檢測要求相適應的專用檢測標準和設備，實現(xiàn)各類缺陷和精量化檢測和工藝參量、過程與設備的標準化。因此，針對特定客戶的專項檢測要求開發(fā)定制化的檢測方法和檢測設備，將是超聲無損檢測的一個發(fā)展趨勢，同時也是提高超聲檢測造用范圍、增加技術附加值的有利途徑。目前，行業(yè)內(nèi)領先企業(yè)通常采用案例型服務模式為客戶提供定制化整套無損檢測系統(tǒng)，針對特定用戶需求開展聯(lián)合研究，提供專用無損檢測設備或技術。 |
| 智能化、自動化 | 智能化是“工業(yè)4.0”發(fā)展的目標。智能化檢測的基礎是無損檢測與結果評定過程的自動化。隨著工業(yè)自動化和智能化的發(fā)展，下游各行業(yè)需要對各類特定精密部件進行自動化無損檢測，自動化檢查設備需求日趨增加。自動化檢測設各集成了超聲相控陣檢測儀器或超聲板卡、檢測方法、超聲換能器及掃查裝置、機械傳動、自動化控制、自動化機器人等多個領域，其采用機械裝置夾持超聲換能器和傳動被檢測工件、通過電氣控制系統(tǒng)進行掃查覆蓋。實現(xiàn)檢測參量設置、激勵控制、探測控制、掃描成像控制、數(shù)據(jù)管理和檢測結果分析與評定過程的自動化。2023年2月，工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展和改革委員會等七部門聯(lián)合印發(fā)了《智能檢測裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃(2023一2025年）》，指出智能檢測裝備作為智能制造的核心裝備、是 “工業(yè)六基”的重要組成和產(chǎn)業(yè)基礎高級化的重要領城。近年來，隨著智能制造深入推進，智能檢測裝備需求日益增加。新技術新產(chǎn)品競相涌現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)皇現(xiàn)快速發(fā)展勢頭。但總體來看，我國智能檢測裝備產(chǎn)業(yè)仍存在技術基礎薄弱、創(chuàng)新能力不強、高端供給不足、產(chǎn)業(yè)體系不完善和應用生態(tài)不健全等問題，己成為智能制造深入發(fā)展的關鍵短板和重要制約，迫切需要提升供給能力和水平。 |
| 自主化 | 目前我國在無損檢測新技術相關的關鍵器件和高端設備上依賴進口，部分自主集成建立的檢測設備的性能也取決于國外器件性能，在可設計性、可集成性、檢測性能和自動化程度等方面受到限制。而國外成套檢測設備一般成本高昂、交貨期長，且容易受到國外政策封鎖禁運或限制，這己成為制約我國無損檢測技術向自動化、智能化方向發(fā)展的一個主要因素。為了更好地滿足國內(nèi)無損檢測技術設備的應用需求、推動未來的研究、應用和發(fā)展，需要實現(xiàn)核心器件、核心算法和高端設備的自主化。 |
資料來源：公開資料，觀研天下整理（WW）
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