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(shen)透法
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. 力學方(fang)法
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(yi)些(xie)研究者還(huan)建立了(le)拉(la)(la)(la)伸數(shu)值(zhi)模型(xing)，用于(yu)模擬拉(la)(la)(la)伸實(shi)驗(yan)(yan)過程(cheng)。例如，A.T.Kermanidis等(deng)(deng)人通(tong)過采用邊(bian)界元(yuan)數(shu)值(zhi)分析計算(suan)(suan)方法(fa)(fa)，綜合(he)考慮了(le)各(ge)項參數(shu)，對2024T351鋁(lv)合(he)金的(de)(de)拉(la)(la)(la)伸性能(neng)進(jin)行計算(suan)(suan)，得出了(le)與(yu)實(shi)驗(yan)(yan)相一(yi)致的(de)(de)結(jie)果。通(tong)過拉(la)(la)(la)伸實(shi)驗(yan)(yan)，可以(yi)定量地研究氫(qing)對金屬脆斷(duan)的(de)(de)影響(xiang)程(cheng)度，與(yu)氫(qing)滲(shen)透實(shi)驗(yan)(yan)、斷(duan)面分析等(deng)(deng)其他手段相結(jie)合(he)，可以(yi)推(tui)斷(duan)不(bu)同(tong)環境下氫(qing)促進(jin)裂紋擴展(zhan)的(de)(de)機制，進(jin)而得出氫(qing)脆發生的(de)(de)機理，是(shi)研究氫(qing)脆非常重要(yao)而且有用的(de)(de)通(tong)用方法(fa)(fa)。
3. 物理方(fang)法
物理(li)(li)方法主(zhu)要(yao)(yao)包括斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)，所運(yun)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)儀器測(ce)試方法如掃描電鏡（SEM)為了對(dui)拉伸實驗的(de)(de)(de)(de)(de)結果(guo)做(zuo)(zuo)出(chu)(chu)詳盡的(de)(de)(de)(de)(de)描述(shu)(shu)與分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)。斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)技術在(zai)氫(qing)脆(cui)(cui)研究(jiu)(jiu)(jiu)中(zhong)(zhong)有(you)著不(bu)可替代的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)，斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)(yao)是(shi)(shi)：判(pan)(pan)定斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)質(zhi)、尋(xun)找破壞的(de)(de)(de)(de)(de)原因(yin)、研究(jiu)(jiu)(jiu)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)機理(li)(li)、提出(chu)(chu)防止斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)事故的(de)(de)(de)(de)(de)措施。斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)有(you)宏觀(guan)(guan)(guan)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)和(he)微(wei)觀(guan)(guan)(guan)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)兩類。一(yi)般宏觀(guan)(guan)(guan)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)只是(shi)(shi)做(zuo)(zuo)出(chu)(chu)整(zheng)體粗略的(de)(de)(de)(de)(de)判(pan)(pan)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)，如需進行斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)原因(yin)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)，微(wei)觀(guan)(guan)(guan)金相(xiang)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)是(shi)(shi)必不(bu)可少(shao)的(de)(de)(de)(de)(de)。一(yi)般使用(yong)SEM,通過對(dui)比分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)，對(dui)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)的(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)面(mian)(mian)進行描述(shu)(shu)、分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)，對(dui)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)類型做(zuo)(zuo)出(chu)(chu)判(pan)(pan)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)，進而得出(chu)(chu)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)原因(yin)。由氫(qing)脆(cui)(cui)引起的(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)一(yi)般呈現部分(fen)(fen)脆(cui)(cui)性(xing)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)(zheng)，并有(you)著自己的(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)觀(guan)(guan)(guan)形貌，如韌窩變(bian)小(xiao)、變(bian)淺，數量變(bian)多(duo)，斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)面(mian)(mian)出(chu)(chu)現撕(si)(si)裂(lie)棱，呈現準(zhun)解離特(te)征(zheng)(zheng)等(deng)。劉白在(zai)對(dui)30CrMnSiA 高強(qiang)度鋼氫(qing)脆(cui)(cui)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)機理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)研究(jiu)(jiu)(jiu)中(zhong)(zhong)發現有(you)三種氫(qing)脆(cui)(cui)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)特(te)征(zheng)(zheng)：①. 氫(qing)脆(cui)(cui)準(zhun)解理(li)(li)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)，它(ta)又分(fen)(fen)為兩種形式，穿(chuan)條(tiao)或沿條(tiao)氫(qing)脆(cui)(cui)準(zhun)解理(li)(li)，解理(li)(li)小(xiao)刻面(mian)(mian)周(zhou)圍(wei)有(you)明(ming)顯的(de)(de)(de)(de)(de)撕(si)(si)裂(lie)棱或韌窩帶等(deng)塑(su)性(xing)痕跡；穿(chuan)束(shu)氫(qing)脆(cui)(cui)準(zhun)解理(li)(li)具有(you)不(bu)明(ming)顯的(de)(de)(de)(de)(de)撕(si)(si)裂(lie)棱、條(tiao)狀花樣(yang)和(he)亞裂(lie)紋等(deng)形態。②. 氫(qing)脆(cui)(cui)沿晶斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)，晶界上有(you)小(xiao)孔、撕(si)(si)裂(lie)棱等(deng)痕跡。此外(wai)，在(zai)進行斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)時，金相(xiang)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)和(he)能譜分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)也是(shi)(shi)常用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)方法，特(te)別是(shi)(shi)在(zai)裂(lie)紋形成機理(li)(li)探討方面(mian)(mian)有(you)很重要(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)。透射電鏡和(he)X射線衍(yan)射技術也用(yong)來對(dui)氫(qing)脆(cui)(cui)過程(cheng)中(zhong)(zhong)金屬組織(zhi)結構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化做(zuo)(zuo)出(chu)(chu)判(pan)(pan)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)鑒(jian)定。
總之，在進(jin)行(xing)斷口分(fen)析時，根據不同(tong)的研究目的，可(ke)以(yi)選(xuan)擇(ze)適當的分(fen)析方法和技術，通過各(ge)種方法和技術有(you)效地結合，對(dui)實(shi)驗現象進(jin)行(xing)說明解釋，進(jin)而(er)得出正確有(you)用的結論。
4. 其他方(fang)法
在(zai)氫(qing)(qing)(qing)(qing)脆研究中(zhong)(zhong)(zhong)，氫(qing)(qing)(qing)(qing)濃度的(de)(de)(de)準確測(ce)定(ding)(ding)有著非(fei)常重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)意義。金(jin)屬中(zhong)(zhong)(zhong)氫(qing)(qing)(qing)(qing)含量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)測(ce)定(ding)(ding)，試樣(yang)經過(guo)預處(chu)理(li)后，一(yi)般采(cai)用(yong)(yong)熱(re)(re)分解技術將(jiang)氫(qing)(qing)(qing)(qing)從(cong)金(jin)屬中(zhong)(zhong)(zhong)分離出(chu)(chu)(chu)(chu)來(lai)，然后運(yun)用(yong)(yong)氫(qing)(qing)(qing)(qing)測(ce)量(liang)(liang)(liang)技術測(ce)出(chu)(chu)(chu)(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)含量(liang)(liang)(liang)，它是一(yi)個(ge)復雜但非(fei)常重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)步驟，在(zai)定(ding)(ding)量(liang)(liang)(liang)研究氫(qing)(qing)(qing)(qing)脆機(ji)理(li)中(zhong)(zhong)(zhong)起著非(fei)常重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)。S.Jayalakshmi等人運(yun)用(yong)(yong)熱(re)(re)力學質量(liang)(liang)(liang)分析(xi)儀TGA,通過(guo)程序升溫(wen)加(jia)熱(re)(re)0.67K/s,使(shi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)從(cong)試樣(yang)中(zhong)(zhong)(zhong)離逸出(chu)(chu)(chu)(chu)，通過(guo)質譜儀MS測(ce)定(ding)(ding)氫(qing)(qing)(qing)(qing)的(de)(de)(de)含量(liang)(liang)(liang)，繪制出(chu)(chu)(chu)(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)含量(liang)(liang)(liang)對(dui)充氫(qing)(qing)(qing)(qing)時間圖(tu)、氫(qing)(qing)(qing)(qing)含量(liang)(liang)(liang)對(dui)溫(wen)度圖(tu)，得出(chu)(chu)(chu)(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)含量(liang)(liang)(liang)與(yu)充氫(qing)(qing)(qing)(qing)時間的(de)(de)(de)非(fei)線(xian)性關系和氫(qing)(qing)(qing)(qing)在(zai)不同(tong)溫(wen)度下的(de)(de)(de)逸出(chu)(chu)(chu)(chu)情況。王(wang)毛球等人運(yun)用(yong)(yong)TDS(Thermal De-sorption Spectrometry)測(ce)氫(qing)(qing)(qing)(qing)技術，在(zai)真空中(zhong)(zhong)(zhong)以(yi)100K/h的(de)(de)(de)升溫(wen)速(su)(su)率(lv)(lv)將(jiang)試樣(yang)加(jia)熱(re)(re)到1100K,利用(yong)(yong)四重(zhong)極(ji)質譜儀測(ce)定(ding)(ding)氫(qing)(qing)(qing)(qing)析(xi)出(chu)(chu)(chu)(chu)速(su)(su)率(lv)(lv)，通過(guo)累積(ji)計算(suan)氫(qing)(qing)(qing)(qing)含量(liang)(liang)(liang)，研究發現可(ke)擴(kuo)散(san)氫(qing)(qing)(qing)(qing)與(yu)充氫(qing)(qing)(qing)(qing)條件有關，根據氫(qing)(qing)(qing)(qing)析(xi)出(chu)(chu)(chu)(chu)峰值溫(wen)度隨(sui)加(jia)熱(re)(re)速(su)(su)率(lv)(lv)的(de)(de)(de)變化，計算(suan)出(chu)(chu)(chu)(chu)各(ge)峰值處(chu)析(xi)出(chu)(chu)(chu)(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)的(de)(de)(de)激活能，發現600K以(yi)下析(xi)出(chu)(chu)(chu)(chu)的(de)(de)(de)可(ke)擴(kuo)散(san)氫(qing)(qing)(qing)(qing)主要(yao)來(lai)自(zi)實驗鋼中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)晶格、晶界、位錯(cuo)等處(chu)。S.M.Beloglazov 運(yun)用(yong)(yong)電化學陽極(ji)溶解法繪制氫(qing)(qing)(qing)(qing)濃度分布(bu)圖(tu)，發現研究試樣(yang)中(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)屬吸收的(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)都存(cun)在(zai)于金(jin)屬表面的(de)(de)(de)薄層中(zhong)(zhong)(zhong)，在(zai)材(cai)料(liao)承受(shou)靜或動應力時，正是這些氫(qing)(qing)(qing)(qing)對(dui)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)力學性能造(zao)成了影響。
此外(wai)，為(wei)了(le)研(yan)究不(bu)同的(de)(de)(de)體系，取(qu)得有針(zhen)對性(xing)(xing)的(de)(de)(de)結果，許多技術被采(cai)用，為(wei)了(le)研(yan)究氫脆中(zhong)(zhong)裂紋的(de)(de)(de)擴展過(guo)程，AET(Acoustic Emission Techniques)技術被用來提(ti)供裂紋生長的(de)(de)(de)信息，取(qu)得了(le)很好的(de)(de)(de)結果。在研(yan)究大氣環境下的(de)(de)(de)氫脆中(zhong)(zhong)，干濕循環方法(fa)和(he)薄液膜法(fa)是(shi)最經(jing)常用的(de)(de)(de)方法(fa)，為(wei)了(le)研(yan)究可行性(xing)(xing)，必須(xu)采(cai)用不(bu)同的(de)(de)(de)實驗設計(ji)方法(fa)。
總之，氫脆(cui)研究(jiu)(jiu)中，根據具體的(de)研究(jiu)(jiu)體系，可(ke)采(cai)(cai)用(yong)不同的(de)可(ke)實施性研究(jiu)(jiu)方(fang)法，其他領域(yu)中的(de)研究(jiu)(jiu)方(fang)法技(ji)(ji)術也可(ke)被借(jie)鑒，特(te)別是(shi)(shi)隨著檢測和測量技(ji)(ji)術的(de)快速(su)發(fa)展(zhan)，各種物(wu)理(li)、化學、光學乃至市驗(yan)，行(xing)段的(de)成(cheng)熟。許(xu)多新方(fang)法也越(yue)(yue)來越(yue)(yue)多地被采(cai)(cai)用(yong)，為進一步揭開氫脆(cui)的(de)機理(li)和更好(hao)地預防(fang)氫脆(cui)，提供了準確、迅速(su)、簡(jian)便、直觀的(de)技(ji)(ji)術。隨著計(ji)算機技(ji)(ji)術的(de)發(fa)展(zhan)，越(yue)(yue)來越(yue)(yue)多的(de)計(ji)算模(mo)擬方(fang)法也進入到(dao)氫脆(cui)研究(jiu)(jiu)中來。氫脆(cui)研究(jiu)(jiu)是(shi)(shi)一個交叉邊緣學科，需(xu)要多領域(yu)的(de)合作(zuo)和多技(ji)(ji)術的(de)聯合才能取(qu)得更準確的(de)成(cheng)果(guo)。
