按照實驗原理可把氫脆(cui)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(li)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(jiu)者還建立了拉伸數值模型(xing)，用(yong)于模擬拉伸實(shi)驗(yan)(yan)過程(cheng)。例(li)如，A.T.Kermanidis等(deng)人通過采用(yong)邊(bian)界元數值分析計(ji)算方法(fa)，綜合(he)考慮了各項參數，對(dui)2024T351鋁合(he)金(jin)的(de)(de)拉伸性(xing)能進行計(ji)算，得出了與實(shi)驗(yan)(yan)相(xiang)一(yi)致的(de)(de)結果。通過拉伸實(shi)驗(yan)(yan)，可以定(ding)量地研究(jiu)氫(qing)對(dui)金(jin)屬脆斷(duan)的(de)(de)影響程(cheng)度(du)，與氫(qing)滲透實(shi)驗(yan)(yan)、斷(duan)面分析等(deng)其他手(shou)段相(xiang)結合(he)，可以推斷(duan)不同環境下氫(qing)促(cu)進裂紋(wen)擴展的(de)(de)機(ji)制，進而(er)得出氫(qing)脆發生的(de)(de)機(ji)理，是研究(jiu)氫(qing)脆非常(chang)重要而(er)且有用(yong)的(de)(de)通用(yong)方法(fa)。
3. 物(wu)理(li)方法
物(wu)理(li)方(fang)法(fa)主(zhu)要(yao)包(bao)括斷(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)，所運用(yong)(yong)的(de)(de)(de)儀(yi)器測試方(fang)法(fa)如掃描(miao)電鏡（SEM)為了對拉伸實(shi)驗的(de)(de)(de)結果做(zuo)出(chu)詳盡的(de)(de)(de)描(miao)述與分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)。斷(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)技(ji)術在(zai)氫脆(cui)(cui)研(yan)(yan)究(jiu)中有(you)著(zhu)不可(ke)替代的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)，斷(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)：判定斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)的(de)(de)(de)性(xing)質、尋找破壞的(de)(de)(de)原(yuan)因、研(yan)(yan)究(jiu)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)機理(li)、提出(chu)防止斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)事故的(de)(de)(de)措施。斷(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)有(you)宏觀(guan)(guan)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)和微觀(guan)(guan)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)兩類。一(yi)般(ban)宏觀(guan)(guan)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)只(zhi)是(shi)(shi)做(zuo)出(chu)整體粗(cu)略的(de)(de)(de)判斷(duan)(duan)(duan)(duan)，如需(xu)進行(xing)(xing)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)原(yuan)因分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)，微觀(guan)(guan)金相分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)是(shi)(shi)必不可(ke)少的(de)(de)(de)。一(yi)般(ban)使用(yong)(yong)SEM,通過(guo)對比分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)，對斷(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)的(de)(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)(duan)面進行(xing)(xing)描(miao)述、分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)，對斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)類型做(zuo)出(chu)判斷(duan)(duan)(duan)(duan)，進而(er)得出(chu)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)原(yuan)因。由氫脆(cui)(cui)引起的(de)(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)一(yi)般(ban)呈現部分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)脆(cui)(cui)性(xing)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)的(de)(de)(de)特征，并有(you)著(zhu)自(zi)己的(de)(de)(de)微觀(guan)(guan)形貌，如韌窩(wo)變(bian)(bian)小(xiao)(xiao)、變(bian)(bian)淺，數量變(bian)(bian)多，斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)面出(chu)現撕裂(lie)(lie)(lie)(lie)棱，呈現準(zhun)解(jie)離特征等(deng)(deng)。劉白在(zai)對30CrMnSiA 高強度鋼氫脆(cui)(cui)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)機理(li)的(de)(de)(de)研(yan)(yan)究(jiu)中發現有(you)三種氫脆(cui)(cui)斷(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)特征：①. 氫脆(cui)(cui)準(zhun)解(jie)理(li)斷(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)，它又分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)為兩種形式，穿(chuan)條(tiao)(tiao)或(huo)沿條(tiao)(tiao)氫脆(cui)(cui)準(zhun)解(jie)理(li)，解(jie)理(li)小(xiao)(xiao)刻面周圍有(you)明顯(xian)的(de)(de)(de)撕裂(lie)(lie)(lie)(lie)棱或(huo)韌窩(wo)帶等(deng)(deng)塑性(xing)痕(hen)跡；穿(chuan)束氫脆(cui)(cui)準(zhun)解(jie)理(li)具有(you)不明顯(xian)的(de)(de)(de)撕裂(lie)(lie)(lie)(lie)棱、條(tiao)(tiao)狀花樣(yang)和亞(ya)裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)等(deng)(deng)形態。②. 氫脆(cui)(cui)沿晶斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)，晶界(jie)上(shang)有(you)小(xiao)(xiao)孔、撕裂(lie)(lie)(lie)(lie)棱等(deng)(deng)痕(hen)跡。此外，在(zai)進行(xing)(xing)斷(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)時，金相分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)和能譜分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)也是(shi)(shi)常用(yong)(yong)的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)，特別(bie)是(shi)(shi)在(zai)裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)形成機理(li)探討方(fang)面有(you)很重要(yao)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)。透(tou)射電鏡和X射線衍射技(ji)術也用(yong)(yong)來對氫脆(cui)(cui)過(guo)程中金屬組織結構的(de)(de)(de)變(bian)(bian)化做(zuo)出(chu)判斷(duan)(duan)(duan)(duan)鑒(jian)定。
總之(zhi)，在進行(xing)斷口分(fen)析時，根據不(bu)同的(de)研究(jiu)目(mu)的(de)，可(ke)以選擇(ze)適(shi)當的(de)分(fen)析方(fang)法和(he)技術，通過各種方(fang)法和(he)技術有效地結合，對(dui)實(shi)驗(yan)現象進行(xing)說(shuo)明(ming)解釋(shi)，進而得(de)出正確有用的(de)結論。
4. 其他方法
在氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆研(yan)(yan)究(jiu)中(zhong)，氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)濃度(du)的(de)(de)(de)(de)準確測(ce)(ce)(ce)定有(you)著非(fei)常重(zhong)要(yao)(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)意義。金(jin)(jin)屬(shu)中(zhong)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)含(han)(han)(han)量(liang)的(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)(ce)定，試樣經過預(yu)處(chu)理后，一般采(cai)用(yong)(yong)(yong)熱(re)分解(jie)技術(shu)將氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)從金(jin)(jin)屬(shu)中(zhong)分離出(chu)來，然后運(yun)用(yong)(yong)(yong)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)測(ce)(ce)(ce)量(liang)技術(shu)測(ce)(ce)(ce)出(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)含(han)(han)(han)量(liang)，它是一個(ge)復雜但非(fei)常重(zhong)要(yao)(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)步驟，在定量(liang)研(yan)(yan)究(jiu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆機(ji)理中(zhong)起著非(fei)常重(zhong)要(yao)(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)(yong)。S.Jayalakshmi等人運(yun)用(yong)(yong)(yong)熱(re)力(li)(li)學(xue)質量(liang)分析儀TGA,通過程序(xu)升溫加熱(re)0.67K/s,使(shi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)從試樣中(zhong)離逸出(chu)，通過質譜儀MS測(ce)(ce)(ce)定氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)的(de)(de)(de)(de)含(han)(han)(han)量(liang)，繪制(zhi)出(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)含(han)(han)(han)量(liang)對充(chong)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)時間圖、氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)含(han)(han)(han)量(liang)對溫度(du)圖，得出(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)含(han)(han)(han)量(liang)與充(chong)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)時間的(de)(de)(de)(de)非(fei)線性關系和氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)在不同(tong)溫度(du)下的(de)(de)(de)(de)逸出(chu)情況。王毛球等人運(yun)用(yong)(yong)(yong)TDS(Thermal De-sorption Spectrometry)測(ce)(ce)(ce)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)技術(shu)，在真空中(zhong)以(yi)100K/h的(de)(de)(de)(de)升溫速(su)率(lv)(lv)將試樣加熱(re)到1100K,利用(yong)(yong)(yong)四重(zhong)極(ji)質譜儀測(ce)(ce)(ce)定氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)析出(chu)速(su)率(lv)(lv)，通過累積(ji)計算氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)含(han)(han)(han)量(liang)，研(yan)(yan)究(jiu)發現(xian)可(ke)擴散氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)與充(chong)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)條件有(you)關，根據氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)析出(chu)峰值溫度(du)隨(sui)加熱(re)速(su)率(lv)(lv)的(de)(de)(de)(de)變化(hua)，計算出(chu)各峰值處(chu)析出(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)的(de)(de)(de)(de)激活(huo)能(neng)，發現(xian)600K以(yi)下析出(chu)的(de)(de)(de)(de)可(ke)擴散氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)主要(yao)(yao)(yao)來自(zi)實驗鋼中(zhong)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)格、晶(jing)界、位錯等處(chu)。S.M.Beloglazov 運(yun)用(yong)(yong)(yong)電化(hua)學(xue)陽極(ji)溶解(jie)法繪制(zhi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)濃度(du)分布圖，發現(xian)研(yan)(yan)究(jiu)試樣中(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)吸收(shou)的(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)都(dou)存(cun)在于(yu)金(jin)(jin)屬(shu)表面的(de)(de)(de)(de)薄層(ceng)中(zhong)，在材(cai)料承(cheng)受靜或(huo)動(dong)應力(li)(li)時，正是這(zhe)些氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)對材(cai)料的(de)(de)(de)(de)力(li)(li)學(xue)性能(neng)造成了影響(xiang)。
此外，為了(le)研(yan)究不同的(de)(de)(de)體系，取得有針對(dui)性的(de)(de)(de)結果(guo)，許(xu)多技術被(bei)(bei)采(cai)用，為了(le)研(yan)究氫脆中(zhong)裂紋(wen)的(de)(de)(de)擴(kuo)展過程(cheng)，AET(Acoustic Emission Techniques)技術被(bei)(bei)用來(lai)提供裂紋(wen)生長的(de)(de)(de)信息，取得了(le)很好的(de)(de)(de)結果(guo)。在(zai)研(yan)究大氣環境下的(de)(de)(de)氫脆中(zhong)，干濕(shi)循環方(fang)法(fa)和薄(bo)液膜法(fa)是最經常用的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)，為了(le)研(yan)究可行性，必須采(cai)用不同的(de)(de)(de)實驗設計方(fang)法(fa)。
總之，氫(qing)脆(cui)研究(jiu)(jiu)(jiu)中(zhong)(zhong)，根據具體(ti)的(de)(de)(de)研究(jiu)(jiu)(jiu)體(ti)系，可(ke)采(cai)用不同的(de)(de)(de)可(ke)實施性(xing)研究(jiu)(jiu)(jiu)方(fang)(fang)法(fa)，其他領域(yu)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)研究(jiu)(jiu)(jiu)方(fang)(fang)法(fa)技(ji)(ji)術(shu)也(ye)可(ke)被借(jie)鑒，特別(bie)是隨著檢測和(he)測量技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)(de)快速(su)(su)發展(zhan)，各種物理、化(hua)學、光(guang)學乃至市驗(yan)，行段的(de)(de)(de)成熟。許多新(xin)方(fang)(fang)法(fa)也(ye)越(yue)來(lai)越(yue)多地被采(cai)用，為進一(yi)步揭開氫(qing)脆(cui)的(de)(de)(de)機(ji)理和(he)更(geng)好(hao)地預防(fang)氫(qing)脆(cui)，提供了準確(que)、迅速(su)(su)、簡(jian)便、直觀的(de)(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)。隨著計算機(ji)技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)(de)發展(zhan)，越(yue)來(lai)越(yue)多的(de)(de)(de)計算模(mo)擬方(fang)(fang)法(fa)也(ye)進入到氫(qing)脆(cui)研究(jiu)(jiu)(jiu)中(zhong)(zhong)來(lai)。氫(qing)脆(cui)研究(jiu)(jiu)(jiu)是一(yi)個(ge)交(jiao)叉邊緣學科，需要多領域(yu)的(de)(de)(de)合作(zuo)和(he)多技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)(de)聯合才能取得更(geng)準確(que)的(de)(de)(de)成果。
