红外断层成像无损检测具有快捷、无接触、检测面积大及无有害辐射等诸多优势,它借助于热传导模型来映射物体的内部特征,由于大部分物体都具有导热性,所以该方法广泛应用于无损检测领域。为了得到材料内部的缺陷信息,课题探讨了材料的红外断层成像无损检测。文中首先简述了红外断层成像无损检测的研究背景和发展现状,然后基于传热学的原理建立无损检测的模型,通过有限元方法对材料的检测模型进行求解,其次,提出求解热传导模型反问题的复合系数的共轭梯度算法,映射材料内部的缺陷信息,再次,构造有效的硬件和软件系统,增加用户和程序之间交互性,能够更方便地获取无损检测图像和试件内部缺陷的信息。最后使用实验和ANSYS仿真来获取不同缺陷深度和不同热导率材料的表面温度分布,创建合理的目标函数,借助于共轭梯度算法来优化该目标函数。实验与仿真的结果验证了算法的可行性,可以达到红外断层成像无损检测的目的。研究表明：材料内部缺陷深度和材料的热导率是影响缺陷检测准确度的重要因素,缺陷距离表面的深度越小,缺陷检测的准确度越大；随着材料热导率的增加,试件内部的热量传递比较快,向缺陷部分的扩散的速度比较快,当达到一个瞬时的稳态时,缺陷检测准确度表现为首先增大然后减小的趋势。该方法可获得材料内部缺陷较为准确的位置和大小信息,为红外断层成像无损检测提供了可行的手段。