按照實驗原理可把氫脆的研究方法分為氫滲透方法、力學方法和物理方法等，下面介紹其中最常用的幾種方法。
1. 氫滲透(tou)法
在氫滲透實驗中，最常用的是Devanathan-Stachurski 雙面電解池技術。一般雙電解池采取兩室設計，其中一室用來充氫，另一室用來檢測氫滲透電流，兩室中間用試樣隔開，充氫面供研究用即研究面，充氫方式根據不同的研究情況可采取氣相充氫、電化學充氫、環境自充氫等。測氫面先經過適當的表面處理，然后鍍上一層很薄的鈀或鎳。在測氫面電解池內注入一定濃度（常為0.2mol/L)的NaOH溶液，并以Hg/Hg0/0.2mol/LNaOH 電極體系作為參比電極，調節恒電位儀使測試面電位相對于參比電極一定的電位（此電位足夠使滲透過來的氫氧化），在研究面電解池中注入研究溶液（有些研究者在其中加入As2O3等氫滲透促進劑），調節恒電流裝置，使研究面的陰極電流密度保持一定數值，由恒電位儀記錄測試面的電流密度，通過電流密度對時間曲線求得氫在研究材料中的滲透特性。一般都假設金屬薄片的氫滲透由擴散過程控制，采用由非兌法，定律和第二定律得出的時間滯后權型管有擴散系數。這種雙面電解池法，實驗裝置簡單測量方便，特別適用于擴散系數較大的試樣測量，但對較薄和擴散系數較小的試樣不太適用，而且由于假定氫的濃度達到穩定值后不隨時間變化，測量得到的氫滲透系數存在較大的誤差，為此，張利、印仁和等人采用電化學交流法，以氫在試樣中的非穩態擴散為出發點，設定與前人不同的陰極邊界條件求解菲克第二定律，從而得出更接近于純鐵薄試樣中氫的擴散系數。此外，通過采用熔融電解液，可以測定高溫條件下的氫滲透系數。
2. 力(li)學方法(fa)
研究氫脆的諸多力學方法中，延遲斷裂實驗在探討氫脆機理，評價材料在特定環境中的氫脆敏感性方面起著重要的作用，幾乎所有的氫脆研究都用到延遲斷裂實驗，一般加速延遲斷裂實驗可分為以下幾類：①. 恒載荷和恒應變（拉伸、彎曲）實驗，得到延遲斷裂臨界應力（門檻值或一定時間下的斷裂應力）或斷裂時間；②. 慢應變速率拉伸實驗（SSRT),得到斷裂應力和塑性參量；③. 斷裂力學實驗，用預制疲勞裂紋的試樣得到臨界應力場強度因子KIH或KIscc及裂紋擴展速率da/dt等斷裂力學參量；④. 測定發生斷裂的臨界氫含量等。從應力加載方式來看，可分為恒應變（恒位移）、恒載荷和慢應變速率實驗三種。受力方式以彎曲應力和拉伸應力為主。其中慢應變速率拉伸實驗（SSRT)由于其操作快速、包括斷裂的全過程、可在研究介質中實驗等優點，被越來越多的研究者所采用。通過分析拉伸曲線可得到屈服強度、抗拉強度、斷后伸長率等參數，進而對材料的氫脆敏感性做出評價。
此外，一些(xie)研(yan)(yan)究者(zhe)還建立了(le)(le)拉(la)伸(shen)(shen)數值模型(xing)，用(yong)于(yu)模擬拉(la)伸(shen)(shen)實驗(yan)(yan)過程(cheng)。例如，A.T.Kermanidis等人通(tong)過采用(yong)邊界元數值分析計算方法，綜合(he)考慮了(le)(le)各項參數，對2024T351鋁合(he)金(jin)的(de)(de)拉(la)伸(shen)(shen)性能進行(xing)計算，得出了(le)(le)與實驗(yan)(yan)相一致的(de)(de)結果。通(tong)過拉(la)伸(shen)(shen)實驗(yan)(yan)，可(ke)以定(ding)量地研(yan)(yan)究氫(qing)對金(jin)屬脆(cui)斷(duan)的(de)(de)影響程(cheng)度，與氫(qing)滲透實驗(yan)(yan)、斷(duan)面(mian)分析等其他(ta)手段(duan)相結合(he)，可(ke)以推斷(duan)不同環境下(xia)氫(qing)促進裂(lie)紋擴展的(de)(de)機(ji)制，進而得出氫(qing)脆(cui)發(fa)生的(de)(de)機(ji)理，是(shi)研(yan)(yan)究氫(qing)脆(cui)非常重要而且有用(yong)的(de)(de)通(tong)用(yong)方法。
3. 物理方(fang)法(fa)
物理(li)(li)(li)方(fang)法(fa)主要(yao)(yao)包括斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)，所運用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)儀器測試方(fang)法(fa)如掃(sao)描(miao)電鏡(jing)（SEM)為了對(dui)(dui)(dui)(dui)拉伸實驗的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結果(guo)做(zuo)出(chu)(chu)詳盡的(de)(de)(de)(de)(de)(de)描(miao)述與分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)。斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)技(ji)術在(zai)氫(qing)(qing)脆(cui)研究(jiu)中(zhong)有(you)(you)著不(bu)(bu)可替代的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用，斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)主要(yao)(yao)是(shi)：判定斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性質、尋找破壞的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)因、研究(jiu)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)機理(li)(li)(li)、提出(chu)(chu)防(fang)止斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)事故(gu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)措施(shi)。斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)有(you)(you)宏(hong)觀分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)和(he)(he)微觀分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)兩類(lei)(lei)。一(yi)般(ban)宏(hong)觀分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)只是(shi)做(zuo)出(chu)(chu)整體粗(cu)略的(de)(de)(de)(de)(de)(de)判斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)，如需進(jin)行斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)原(yuan)因分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)，微觀金(jin)相(xiang)(xiang)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)是(shi)必不(bu)(bu)可少(shao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。一(yi)般(ban)使(shi)用SEM,通過對(dui)(dui)(dui)(dui)比(bi)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)，對(dui)(dui)(dui)(dui)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)面進(jin)行描(miao)述、分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)，對(dui)(dui)(dui)(dui)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)類(lei)(lei)型做(zuo)出(chu)(chu)判斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)，進(jin)而得出(chu)(chu)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)原(yuan)因。由氫(qing)(qing)脆(cui)引(yin)起的(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)一(yi)般(ban)呈現部分(fen)(fen)(fen)脆(cui)性斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)(zheng)，并有(you)(you)著自己的(de)(de)(de)(de)(de)(de)微觀形(xing)貌，如韌窩變小、變淺，數量變多，斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)面出(chu)(chu)現撕裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)棱(leng)，呈現準(zhun)解離特(te)征(zheng)(zheng)等(deng)(deng)。劉(liu)白在(zai)對(dui)(dui)(dui)(dui)30CrMnSiA 高(gao)強度鋼(gang)氫(qing)(qing)脆(cui)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)機理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究(jiu)中(zhong)發現有(you)(you)三種(zhong)氫(qing)(qing)脆(cui)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)特(te)征(zheng)(zheng)：①. 氫(qing)(qing)脆(cui)準(zhun)解理(li)(li)(li)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)，它又(you)分(fen)(fen)(fen)為兩種(zhong)形(xing)式(shi)，穿(chuan)條(tiao)或沿條(tiao)氫(qing)(qing)脆(cui)準(zhun)解理(li)(li)(li)，解理(li)(li)(li)小刻面周圍有(you)(you)明(ming)顯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)撕裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)棱(leng)或韌窩帶(dai)等(deng)(deng)塑(su)性痕跡；穿(chuan)束(shu)氫(qing)(qing)脆(cui)準(zhun)解理(li)(li)(li)具有(you)(you)不(bu)(bu)明(ming)顯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)撕裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)棱(leng)、條(tiao)狀花樣和(he)(he)亞裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋等(deng)(deng)形(xing)態。②. 氫(qing)(qing)脆(cui)沿晶斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)，晶界上有(you)(you)小孔、撕裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)棱(leng)等(deng)(deng)痕跡。此(ci)外(wai)，在(zai)進(jin)行斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)時，金(jin)相(xiang)(xiang)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)和(he)(he)能譜分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)也是(shi)常用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)法(fa)，特(te)別是(shi)在(zai)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋形(xing)成機理(li)(li)(li)探討方(fang)面有(you)(you)很重要(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用。透射電鏡(jing)和(he)(he)X射線(xian)衍射技(ji)術也用來(lai)對(dui)(dui)(dui)(dui)氫(qing)(qing)脆(cui)過程中(zhong)金(jin)屬組織(zhi)結構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化做(zuo)出(chu)(chu)判斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)鑒(jian)定。
總之(zhi)，在進(jin)行斷口(kou)分析(xi)(xi)時(shi)，根據不(bu)同的(de)(de)研(yan)究目的(de)(de)，可以選(xuan)擇適當的(de)(de)分析(xi)(xi)方(fang)法和技(ji)術，通過各種方(fang)法和技(ji)術有效(xiao)地(di)結合(he)，對實(shi)驗現象(xiang)進(jin)行說明解釋，進(jin)而得出(chu)正確有用的(de)(de)結論。
4. 其他方法
在(zai)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)研究(jiu)(jiu)中(zhong)(zhong)，氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)濃度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)準確測(ce)定(ding)(ding)有(you)著非常重(zhong)要(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義。金屬中(zhong)(zhong)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)定(ding)(ding)，試(shi)樣經過(guo)(guo)(guo)預(yu)處理后，一(yi)般采用(yong)(yong)熱(re)分(fen)(fen)解技術將(jiang)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)從金屬中(zhong)(zhong)分(fen)(fen)離(li)出(chu)(chu)來，然(ran)后運用(yong)(yong)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)測(ce)量(liang)(liang)(liang)技術測(ce)出(chu)(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)，它是一(yi)個復雜但非常重(zhong)要(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)步驟，在(zai)定(ding)(ding)量(liang)(liang)(liang)研究(jiu)(jiu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)機(ji)理中(zhong)(zhong)起著非常重(zhong)要(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)。S.Jayalakshmi等人運用(yong)(yong)熱(re)力學(xue)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)分(fen)(fen)析儀(yi)TGA,通(tong)過(guo)(guo)(guo)程序升(sheng)溫(wen)加熱(re)0.67K/s,使氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)從試(shi)樣中(zhong)(zhong)離(li)逸(yi)出(chu)(chu)，通(tong)過(guo)(guo)(guo)質(zhi)譜儀(yi)MS測(ce)定(ding)(ding)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)，繪制(zhi)出(chu)(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)對充(chong)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)時間圖(tu)(tu)、氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)對溫(wen)度(du)(du)(du)圖(tu)(tu)，得(de)出(chu)(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)與充(chong)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)時間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)非線性(xing)關系和氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)在(zai)不(bu)同溫(wen)度(du)(du)(du)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)逸(yi)出(chu)(chu)情況。王(wang)毛球等人運用(yong)(yong)TDS(Thermal De-sorption Spectrometry)測(ce)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)技術，在(zai)真空中(zhong)(zhong)以100K/h的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)升(sheng)溫(wen)速率將(jiang)試(shi)樣加熱(re)到1100K,利(li)用(yong)(yong)四重(zhong)極質(zhi)譜儀(yi)測(ce)定(ding)(ding)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)析出(chu)(chu)速率，通(tong)過(guo)(guo)(guo)累積計(ji)算氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)，研究(jiu)(jiu)發現(xian)可擴散(san)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)與充(chong)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)條(tiao)件(jian)有(you)關，根據氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)析出(chu)(chu)峰(feng)值(zhi)溫(wen)度(du)(du)(du)隨(sui)加熱(re)速率的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化，計(ji)算出(chu)(chu)各峰(feng)值(zhi)處析出(chu)(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)激活能(neng)，發現(xian)600K以下(xia)(xia)析出(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)可擴散(san)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)主要(yao)(yao)來自(zi)實(shi)驗鋼中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)格、晶(jing)界(jie)、位錯等處。S.M.Beloglazov 運用(yong)(yong)電(dian)化學(xue)陽(yang)極溶解法繪制(zhi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)濃度(du)(du)(du)分(fen)(fen)布圖(tu)(tu)，發現(xian)研究(jiu)(jiu)試(shi)樣中(zhong)(zhong)金屬吸(xi)收的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)都存在(zai)于金屬表面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)薄層中(zhong)(zhong)，在(zai)材(cai)料承受靜或動應力時，正是這(zhe)些氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)對材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)力學(xue)性(xing)能(neng)造成了影響(xiang)。
此外，為(wei)了(le)研(yan)究不同(tong)的(de)(de)體系，取得有針對性(xing)的(de)(de)結果，許多技術(shu)被采用，為(wei)了(le)研(yan)究氫(qing)脆中裂紋的(de)(de)擴展過程，AET(Acoustic Emission Techniques)技術(shu)被用來提供(gong)裂紋生長的(de)(de)信息，取得了(le)很(hen)好(hao)的(de)(de)結果。在研(yan)究大氣環(huan)(huan)境下的(de)(de)氫(qing)脆中，干濕循環(huan)(huan)方(fang)(fang)法(fa)和薄液膜(mo)法(fa)是(shi)最經常用的(de)(de)方(fang)(fang)法(fa)，為(wei)了(le)研(yan)究可(ke)行性(xing)，必須(xu)采用不同(tong)的(de)(de)實驗(yan)設計方(fang)(fang)法(fa)。
總之，氫(qing)脆(cui)研(yan)究(jiu)中(zhong)，根(gen)據具體的(de)(de)研(yan)究(jiu)體系，可采(cai)用(yong)不同的(de)(de)可實施(shi)性研(yan)究(jiu)方(fang)(fang)法，其(qi)他領域(yu)中(zhong)的(de)(de)研(yan)究(jiu)方(fang)(fang)法技(ji)術(shu)(shu)也(ye)可被借鑒，特別(bie)是(shi)隨著(zhu)檢測和測量(liang)技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)快速(su)發展，各(ge)種物理、化(hua)學(xue)、光學(xue)乃至市驗，行段的(de)(de)成熟。許多(duo)新方(fang)(fang)法也(ye)越(yue)來越(yue)多(duo)地被采(cai)用(yong)，為進(jin)一步揭(jie)開(kai)氫(qing)脆(cui)的(de)(de)機理和更好(hao)地預防氫(qing)脆(cui)，提供(gong)了準確、迅速(su)、簡(jian)便、直觀(guan)的(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)。隨著(zhu)計(ji)算(suan)機技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)發展，越(yue)來越(yue)多(duo)的(de)(de)計(ji)算(suan)模擬方(fang)(fang)法也(ye)進(jin)入到氫(qing)脆(cui)研(yan)究(jiu)中(zhong)來。氫(qing)脆(cui)研(yan)究(jiu)是(shi)一個(ge)交(jiao)叉邊緣學(xue)科，需(xu)要多(duo)領域(yu)的(de)(de)合作和多(duo)技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)聯合才能(neng)取(qu)得更準確的(de)(de)成果。
