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
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(ci)外，一些研(yan)究者還建立了(le)拉(la)伸數值模型，用(yong)(yong)于模擬(ni)拉(la)伸實驗過(guo)程。例如，A.T.Kermanidis等人通(tong)(tong)過(guo)采用(yong)(yong)邊(bian)界元數值分(fen)析計算(suan)方法，綜(zong)合考慮了(le)各項參數，對(dui)2024T351鋁合金的(de)拉(la)伸性能(neng)進(jin)行計算(suan)，得(de)(de)出(chu)了(le)與實驗相一致的(de)結果(guo)。通(tong)(tong)過(guo)拉(la)伸實驗，可以定量地研(yan)究氫(qing)對(dui)金屬(shu)脆斷的(de)影響程度(du)，與氫(qing)滲(shen)透實驗、斷面分(fen)析等其他手(shou)段相結合，可以推(tui)斷不同環(huan)境下氫(qing)促進(jin)裂紋(wen)擴展的(de)機制，進(jin)而(er)(er)得(de)(de)出(chu)氫(qing)脆發生(sheng)的(de)機理，是研(yan)究氫(qing)脆非常重(zhong)要而(er)(er)且有用(yong)(yong)的(de)通(tong)(tong)用(yong)(yong)方法。
3. 物理方法
物理(li)(li)方法主(zhu)要(yao)包括斷(duan)(duan)(duan)(duan)口分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)，所運(yun)用(yong)的(de)(de)儀器(qi)測試方法如(ru)掃描(miao)電(dian)鏡(jing)（SEM)為(wei)了對(dui)(dui)拉伸實驗的(de)(de)結果做出(chu)(chu)詳盡(jin)的(de)(de)描(miao)述與分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)。斷(duan)(duan)(duan)(duan)口分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)技術(shu)在氫(qing)脆(cui)研(yan)(yan)究中(zhong)有(you)(you)(you)著不(bu)(bu)可替代的(de)(de)作用(yong)，斷(duan)(duan)(duan)(duan)口分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)主(zhu)要(yao)是(shi)：判(pan)定(ding)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)的(de)(de)性質(zhi)、尋(xun)找破壞(huai)的(de)(de)原(yuan)因、研(yan)(yan)究斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)機理(li)(li)、提(ti)出(chu)(chu)防止(zhi)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)事故的(de)(de)措(cuo)施。斷(duan)(duan)(duan)(duan)口分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)有(you)(you)(you)宏觀(guan)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)和微觀(guan)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)兩類(lei)。一(yi)般宏觀(guan)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)只是(shi)做出(chu)(chu)整體粗略(lve)的(de)(de)判(pan)斷(duan)(duan)(duan)(duan)，如(ru)需進(jin)行(xing)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)原(yuan)因分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)，微觀(guan)金相分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)是(shi)必不(bu)(bu)可少的(de)(de)。一(yi)般使用(yong)SEM,通過(guo)對(dui)(dui)比分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)，對(dui)(dui)斷(duan)(duan)(duan)(duan)口的(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)(duan)面進(jin)行(xing)描(miao)述、分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)，對(dui)(dui)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)類(lei)型(xing)做出(chu)(chu)判(pan)斷(duan)(duan)(duan)(duan)，進(jin)而得出(chu)(chu)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)原(yuan)因。由氫(qing)脆(cui)引(yin)起的(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)一(yi)般呈(cheng)現部(bu)分(fen)(fen)(fen)(fen)脆(cui)性斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)的(de)(de)特(te)征，并有(you)(you)(you)著自己(ji)的(de)(de)微觀(guan)形(xing)貌，如(ru)韌窩(wo)變小、變淺，數量變多，斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)面出(chu)(chu)現撕(si)裂(lie)(lie)棱(leng)，呈(cheng)現準解(jie)(jie)離特(te)征等。劉白(bai)在對(dui)(dui)30CrMnSiA 高強度鋼(gang)氫(qing)脆(cui)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)機理(li)(li)的(de)(de)研(yan)(yan)究中(zhong)發(fa)現有(you)(you)(you)三種氫(qing)脆(cui)斷(duan)(duan)(duan)(duan)口特(te)征：①. 氫(qing)脆(cui)準解(jie)(jie)理(li)(li)斷(duan)(duan)(duan)(duan)口，它又分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)兩種形(xing)式，穿條(tiao)或沿條(tiao)氫(qing)脆(cui)準解(jie)(jie)理(li)(li)，解(jie)(jie)理(li)(li)小刻面周圍有(you)(you)(you)明(ming)顯的(de)(de)撕(si)裂(lie)(lie)棱(leng)或韌窩(wo)帶等塑性痕跡；穿束氫(qing)脆(cui)準解(jie)(jie)理(li)(li)具有(you)(you)(you)不(bu)(bu)明(ming)顯的(de)(de)撕(si)裂(lie)(lie)棱(leng)、條(tiao)狀花樣(yang)和亞裂(lie)(lie)紋(wen)等形(xing)態。②. 氫(qing)脆(cui)沿晶斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)，晶界(jie)上有(you)(you)(you)小孔、撕(si)裂(lie)(lie)棱(leng)等痕跡。此外，在進(jin)行(xing)斷(duan)(duan)(duan)(duan)口分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)時，金相分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)和能譜分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)也(ye)是(shi)常用(yong)的(de)(de)方法，特(te)別是(shi)在裂(lie)(lie)紋(wen)形(xing)成機理(li)(li)探討方面有(you)(you)(you)很重要(yao)的(de)(de)作用(yong)。透射電(dian)鏡(jing)和X射線衍射技術(shu)也(ye)用(yong)來(lai)對(dui)(dui)氫(qing)脆(cui)過(guo)程中(zhong)金屬組(zu)織結構的(de)(de)變化做出(chu)(chu)判(pan)斷(duan)(duan)(duan)(duan)鑒(jian)定(ding)。
總之，在進行斷口分析時，根據(ju)不同的(de)(de)研究目的(de)(de)，可以選擇適當的(de)(de)分析方法和技(ji)(ji)術，通過(guo)各(ge)種(zhong)方法和技(ji)(ji)術有(you)效地(di)結合，對實驗現象進行說明解釋，進而(er)得出正確有(you)用的(de)(de)結論(lun)。
4. 其他方法
在(zai)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆研(yan)究(jiu)中，氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)濃度的(de)(de)準確測(ce)(ce)定(ding)有(you)著非(fei)(fei)常重(zhong)要(yao)(yao)(yao)的(de)(de)意義。金(jin)(jin)屬(shu)(shu)中氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)含量(liang)的(de)(de)測(ce)(ce)定(ding)，試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)經過(guo)預處(chu)理后(hou)，一般采用(yong)(yong)(yong)(yong)熱(re)分解(jie)技術(shu)(shu)(shu)將氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)從(cong)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)中分離(li)出(chu)(chu)來，然后(hou)運(yun)用(yong)(yong)(yong)(yong)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)測(ce)(ce)量(liang)技術(shu)(shu)(shu)測(ce)(ce)出(chu)(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)含量(liang)，它是一個復(fu)雜但非(fei)(fei)常重(zhong)要(yao)(yao)(yao)的(de)(de)步(bu)驟，在(zai)定(ding)量(liang)研(yan)究(jiu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆機(ji)理中起著非(fei)(fei)常重(zhong)要(yao)(yao)(yao)的(de)(de)作用(yong)(yong)(yong)(yong)。S.Jayalakshmi等(deng)(deng)人運(yun)用(yong)(yong)(yong)(yong)熱(re)力(li)學質(zhi)量(liang)分析儀TGA,通過(guo)程序升溫(wen)加(jia)熱(re)0.67K/s,使氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)從(cong)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)中離(li)逸(yi)出(chu)(chu)，通過(guo)質(zhi)譜(pu)儀MS測(ce)(ce)定(ding)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)的(de)(de)含量(liang)，繪(hui)制(zhi)出(chu)(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)含量(liang)對充氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)時間(jian)圖、氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)含量(liang)對溫(wen)度圖，得出(chu)(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)含量(liang)與充氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)時間(jian)的(de)(de)非(fei)(fei)線性關(guan)系(xi)和氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)在(zai)不同溫(wen)度下的(de)(de)逸(yi)出(chu)(chu)情況。王毛球等(deng)(deng)人運(yun)用(yong)(yong)(yong)(yong)TDS(Thermal De-sorption Spectrometry)測(ce)(ce)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)技術(shu)(shu)(shu)，在(zai)真空(kong)中以100K/h的(de)(de)升溫(wen)速率將試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)加(jia)熱(re)到(dao)1100K,利用(yong)(yong)(yong)(yong)四重(zhong)極(ji)質(zhi)譜(pu)儀測(ce)(ce)定(ding)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)析出(chu)(chu)速率，通過(guo)累(lei)積計(ji)算氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)含量(liang)，研(yan)究(jiu)發(fa)現(xian)可擴散氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)與充氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)條件有(you)關(guan)，根據(ju)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)析出(chu)(chu)峰(feng)值溫(wen)度隨加(jia)熱(re)速率的(de)(de)變化，計(ji)算出(chu)(chu)各(ge)峰(feng)值處(chu)析出(chu)(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)的(de)(de)激活能，發(fa)現(xian)600K以下析出(chu)(chu)的(de)(de)可擴散氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)主要(yao)(yao)(yao)來自實驗鋼中的(de)(de)晶(jing)格(ge)、晶(jing)界(jie)、位錯等(deng)(deng)處(chu)。S.M.Beloglazov 運(yun)用(yong)(yong)(yong)(yong)電化學陽極(ji)溶解(jie)法繪(hui)制(zhi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)濃度分布圖，發(fa)現(xian)研(yan)究(jiu)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)中金(jin)(jin)屬(shu)(shu)吸收的(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)都(dou)存(cun)在(zai)于金(jin)(jin)屬(shu)(shu)表面的(de)(de)薄層中，在(zai)材料承受靜或動應力(li)時，正是這(zhe)些氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)對材料的(de)(de)力(li)學性能造成了(le)影(ying)響。
此外，為(wei)(wei)了研究不(bu)同的(de)(de)(de)體系，取得(de)有針對性(xing)的(de)(de)(de)結(jie)果(guo)，許多(duo)技術被采用(yong)，為(wei)(wei)了研究氫脆(cui)中裂紋的(de)(de)(de)擴展過程，AET(Acoustic Emission Techniques)技術被用(yong)來提(ti)供(gong)裂紋生長的(de)(de)(de)信(xin)息，取得(de)了很好的(de)(de)(de)結(jie)果(guo)。在(zai)研究大氣環境(jing)下(xia)的(de)(de)(de)氫脆(cui)中，干濕循環方(fang)法(fa)(fa)和(he)薄液膜法(fa)(fa)是最經常(chang)用(yong)的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)，為(wei)(wei)了研究可行性(xing)，必須采用(yong)不(bu)同的(de)(de)(de)實驗(yan)設(she)計(ji)方(fang)法(fa)(fa)。
總之(zhi)，氫(qing)脆研(yan)究中，根(gen)據具體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)研(yan)究體(ti)(ti)系，可(ke)采用(yong)不同的(de)(de)(de)(de)可(ke)實施性研(yan)究方法(fa)，其(qi)他領(ling)域中的(de)(de)(de)(de)研(yan)究方法(fa)技術也可(ke)被(bei)借鑒，特別是隨著檢測(ce)和測(ce)量技術的(de)(de)(de)(de)快速(su)發展，各種物理、化(hua)學(xue)(xue)(xue)、光學(xue)(xue)(xue)乃(nai)至(zhi)市驗(yan)，行段的(de)(de)(de)(de)成熟。許多新方法(fa)也越來(lai)越多地被(bei)采用(yong)，為進一步揭開(kai)氫(qing)脆的(de)(de)(de)(de)機理和更(geng)好地預防(fang)氫(qing)脆，提供了準(zhun)確(que)、迅速(su)、簡便、直觀的(de)(de)(de)(de)技術。隨著計(ji)(ji)算(suan)機技術的(de)(de)(de)(de)發展，越來(lai)越多的(de)(de)(de)(de)計(ji)(ji)算(suan)模擬方法(fa)也進入到氫(qing)脆研(yan)究中來(lai)。氫(qing)脆研(yan)究是一個交叉邊(bian)緣學(xue)(xue)(xue)科(ke)，需要(yao)多領(ling)域的(de)(de)(de)(de)合(he)作和多技術的(de)(de)(de)(de)聯合(he)才能(neng)取得更(geng)準(zhun)確(que)的(de)(de)(de)(de)成果(guo)。
