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. 氫滲透法(fa)
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(xue)方法
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)些研究者還(huan)建立了(le)拉(la)伸(shen)(shen)數(shu)值(zhi)模型(xing)，用于模擬(ni)拉(la)伸(shen)(shen)實(shi)驗(yan)(yan)(yan)過(guo)程(cheng)。例如，A.T.Kermanidis等(deng)人通(tong)過(guo)采用邊界(jie)元(yuan)數(shu)值(zhi)分(fen)析計算方法，綜合考慮(lv)了(le)各項參數(shu)，對(dui)2024T351鋁合金的拉(la)伸(shen)(shen)性能(neng)進(jin)行計算，得出了(le)與實(shi)驗(yan)(yan)(yan)相一(yi)致的結(jie)果。通(tong)過(guo)拉(la)伸(shen)(shen)實(shi)驗(yan)(yan)(yan)，可以定量(liang)地研究氫(qing)對(dui)金屬(shu)脆斷的影響(xiang)程(cheng)度，與氫(qing)滲透實(shi)驗(yan)(yan)(yan)、斷面分(fen)析等(deng)其他手段(duan)相結(jie)合，可以推斷不同環(huan)境下(xia)氫(qing)促進(jin)裂(lie)紋擴(kuo)展的機制(zhi)，進(jin)而得出氫(qing)脆發生的機理，是研究氫(qing)脆非(fei)常重要而且有用的通(tong)用方法。
3. 物理方法
物理方(fang)法(fa)主要包(bao)括斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)，所運用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)儀器測(ce)試(shi)方(fang)法(fa)如(ru)掃描電鏡（SEM)為了對(dui)拉伸實(shi)驗的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結果做出(chu)(chu)詳(xiang)盡(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)描述與分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)。斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)技術在(zai)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)研究中有著不(bu)(bu)(bu)可替代(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)，斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)主要是：判定(ding)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)質(zhi)、尋(xun)找(zhao)破壞的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)原因、研究斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)機理、提出(chu)(chu)防止斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)事故的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)措施。斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)有宏(hong)觀分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)和(he)(he)微(wei)觀分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)兩類(lei)。一(yi)(yi)般(ban)(ban)宏(hong)觀分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)只(zhi)是做出(chu)(chu)整體粗(cu)略的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)判斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)，如(ru)需進(jin)行斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)原因分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)，微(wei)觀金(jin)(jin)相分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)是必不(bu)(bu)(bu)可少的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。一(yi)(yi)般(ban)(ban)使用(yong)SEM,通過對(dui)比分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)，對(dui)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)面進(jin)行描述、分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)，對(dui)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)類(lei)型(xing)做出(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)(lie)原因。由氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)引起的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)一(yi)(yi)般(ban)(ban)呈現(xian)部分(fen)(fen)(fen)(fen)脆(cui)(cui)性(xing)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征，并有著自(zi)己的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)觀形(xing)貌，如(ru)韌(ren)窩變(bian)(bian)小、變(bian)(bian)淺，數量變(bian)(bian)多，斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)面出(chu)(chu)現(xian)撕(si)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)棱，呈現(xian)準(zhun)(zhun)解(jie)離特征等(deng)。劉白在(zai)對(dui)30CrMnSiA 高強度鋼氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)機理的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究中發現(xian)有三種(zhong)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口特征：①. 氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)準(zhun)(zhun)解(jie)理斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口，它又分(fen)(fen)(fen)(fen)為兩種(zhong)形(xing)式，穿(chuan)條(tiao)或(huo)沿條(tiao)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)準(zhun)(zhun)解(jie)理，解(jie)理小刻面周圍有明顯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)撕(si)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)棱或(huo)韌(ren)窩帶等(deng)塑性(xing)痕(hen)跡；穿(chuan)束氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)準(zhun)(zhun)解(jie)理具有不(bu)(bu)(bu)明顯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)撕(si)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)棱、條(tiao)狀花樣和(he)(he)亞裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)等(deng)形(xing)態。②. 氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)沿晶斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)，晶界上有小孔、撕(si)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)棱等(deng)痕(hen)跡。此外，在(zai)進(jin)行斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)時，金(jin)(jin)相分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)和(he)(he)能譜分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)也是常(chang)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)法(fa)，特別是在(zai)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)形(xing)成機理探討方(fang)面有很重要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)。透射電鏡和(he)(he)X射線衍射技術也用(yong)來對(dui)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)過程中金(jin)(jin)屬組織結構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)化做出(chu)(chu)判斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)鑒定(ding)。
總之，在進行(xing)斷(duan)口分析時(shi)，根據(ju)不同的研究(jiu)目(mu)的，可以選擇(ze)適當的分析方(fang)法(fa)(fa)和(he)技術，通過各種方(fang)法(fa)(fa)和(he)技術有效地結合，對實(shi)驗現象進行(xing)說明解釋(shi)，進而得出(chu)正確(que)有用的結論。
4. 其他方(fang)法(fa)
在(zai)(zai)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)研究中(zhong)，氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)濃度(du)的準確測定(ding)(ding)有著非(fei)(fei)常重(zhong)(zhong)要的意(yi)義(yi)。金(jin)屬中(zhong)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)含(han)量(liang)(liang)的測定(ding)(ding)，試(shi)樣(yang)經過(guo)(guo)預處理(li)后，一般(ban)采用(yong)熱分(fen)解技術(shu)將(jiang)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)從金(jin)屬中(zhong)分(fen)離(li)出(chu)(chu)(chu)來(lai)，然后運(yun)用(yong)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)測量(liang)(liang)技術(shu)測出(chu)(chu)(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)含(han)量(liang)(liang)，它是一個(ge)復雜但(dan)非(fei)(fei)常重(zhong)(zhong)要的步驟，在(zai)(zai)定(ding)(ding)量(liang)(liang)研究氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)機(ji)理(li)中(zhong)起著非(fei)(fei)常重(zhong)(zhong)要的作用(yong)。S.Jayalakshmi等人運(yun)用(yong)熱力(li)學質量(liang)(liang)分(fen)析(xi)儀(yi)TGA,通(tong)過(guo)(guo)程序(xu)升溫(wen)加(jia)(jia)熱0.67K/s,使氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)從試(shi)樣(yang)中(zhong)離(li)逸出(chu)(chu)(chu)，通(tong)過(guo)(guo)質譜儀(yi)MS測定(ding)(ding)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)的含(han)量(liang)(liang)，繪(hui)制出(chu)(chu)(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)含(han)量(liang)(liang)對(dui)(dui)充(chong)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)時間圖、氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)含(han)量(liang)(liang)對(dui)(dui)溫(wen)度(du)圖，得出(chu)(chu)(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)含(han)量(liang)(liang)與充(chong)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)時間的非(fei)(fei)線性關系和氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)在(zai)(zai)不同溫(wen)度(du)下的逸出(chu)(chu)(chu)情況。王毛球等人運(yun)用(yong)TDS(Thermal De-sorption Spectrometry)測氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)技術(shu)，在(zai)(zai)真空中(zhong)以100K/h的升溫(wen)速率(lv)將(jiang)試(shi)樣(yang)加(jia)(jia)熱到(dao)1100K,利(li)用(yong)四重(zhong)(zhong)極質譜儀(yi)測定(ding)(ding)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)析(xi)出(chu)(chu)(chu)速率(lv)，通(tong)過(guo)(guo)累積(ji)計算(suan)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)含(han)量(liang)(liang)，研究發現可擴散(san)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)與充(chong)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)條件有關，根據氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)析(xi)出(chu)(chu)(chu)峰(feng)值溫(wen)度(du)隨(sui)加(jia)(jia)熱速率(lv)的變(bian)化，計算(suan)出(chu)(chu)(chu)各峰(feng)值處析(xi)出(chu)(chu)(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)的激活能，發現600K以下析(xi)出(chu)(chu)(chu)的可擴散(san)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)主要來(lai)自(zi)實驗鋼(gang)中(zhong)的晶(jing)格(ge)、晶(jing)界、位錯等處。S.M.Beloglazov 運(yun)用(yong)電化學陽(yang)極溶解法繪(hui)制氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)濃度(du)分(fen)布圖，發現研究試(shi)樣(yang)中(zhong)金(jin)屬吸(xi)收的氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)都存在(zai)(zai)于金(jin)屬表面(mian)的薄層中(zhong)，在(zai)(zai)材(cai)料承受靜或動應(ying)力(li)時，正(zheng)是這些氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)對(dui)(dui)材(cai)料的力(li)學性能造成(cheng)了影響。
此外(wai)，為了研究(jiu)不(bu)同(tong)的(de)(de)體系，取得有針對性的(de)(de)結果(guo)，許多技(ji)術被采用(yong)，為了研究(jiu)氫(qing)脆(cui)中(zhong)裂紋的(de)(de)擴(kuo)展過程，AET(Acoustic Emission Techniques)技(ji)術被用(yong)來提供裂紋生長(chang)的(de)(de)信(xin)息(xi)，取得了很好的(de)(de)結果(guo)。在研究(jiu)大氣環境(jing)下(xia)的(de)(de)氫(qing)脆(cui)中(zhong)，干(gan)濕循環方法(fa)和薄液膜法(fa)是最(zui)經常(chang)用(yong)的(de)(de)方法(fa)，為了研究(jiu)可行性，必(bi)須(xu)采用(yong)不(bu)同(tong)的(de)(de)實(shi)驗設計方法(fa)。
總之，氫(qing)脆(cui)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)中(zhong)，根(gen)據具體的(de)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)體系(xi)，可采用不(bu)同的(de)可實施(shi)性研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)方(fang)(fang)法(fa)(fa)，其他(ta)領域(yu)中(zhong)的(de)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)方(fang)(fang)法(fa)(fa)技(ji)術(shu)也(ye)可被借(jie)鑒，特別是(shi)隨著(zhu)檢(jian)測(ce)(ce)和測(ce)(ce)量技(ji)術(shu)的(de)快速(su)發展，各種物理、化學(xue)、光(guang)學(xue)乃至市驗，行段的(de)成(cheng)熟。許多新(xin)方(fang)(fang)法(fa)(fa)也(ye)越(yue)(yue)來越(yue)(yue)多地被采用，為進一(yi)步(bu)揭開(kai)氫(qing)脆(cui)的(de)機理和更好地預防氫(qing)脆(cui)，提供了準確、迅(xun)速(su)、簡便、直觀的(de)技(ji)術(shu)。隨著(zhu)計算(suan)機技(ji)術(shu)的(de)發展，越(yue)(yue)來越(yue)(yue)多的(de)計算(suan)模(mo)擬方(fang)(fang)法(fa)(fa)也(ye)進入到氫(qing)脆(cui)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)中(zhong)來。氫(qing)脆(cui)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)是(shi)一(yi)個(ge)交叉邊緣學(xue)科，需要(yao)多領域(yu)的(de)合作和多技(ji)術(shu)的(de)聯合才能取得更準確的(de)成(cheng)果(guo)。
