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(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
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(wai)，一些研究者還(huan)建立了拉伸(shen)數值(zhi)模(mo)型(xing)，用(yong)于模(mo)擬拉伸(shen)實驗(yan)(yan)過(guo)程(cheng)(cheng)。例如，A.T.Kermanidis等(deng)人通(tong)過(guo)采用(yong)邊界元數值(zhi)分析計(ji)算(suan)方法，綜合考慮(lv)了各項參數，對2024T351鋁(lv)合金的(de)(de)拉伸(shen)性能進(jin)行(xing)計(ji)算(suan)，得出了與(yu)實驗(yan)(yan)相一致的(de)(de)結(jie)果(guo)。通(tong)過(guo)拉伸(shen)實驗(yan)(yan)，可以(yi)定量(liang)地研究氫(qing)(qing)對金屬脆(cui)(cui)斷的(de)(de)影響程(cheng)(cheng)度(du)，與(yu)氫(qing)(qing)滲(shen)透實驗(yan)(yan)、斷面分析等(deng)其他手(shou)段(duan)相結(jie)合，可以(yi)推斷不同環境下氫(qing)(qing)促進(jin)裂紋擴展的(de)(de)機(ji)(ji)制，進(jin)而得出氫(qing)(qing)脆(cui)(cui)發生的(de)(de)機(ji)(ji)理，是研究氫(qing)(qing)脆(cui)(cui)非常重(zhong)要而且有(you)用(yong)的(de)(de)通(tong)用(yong)方法。
3. 物理方法
物理(li)(li)方(fang)法(fa)(fa)主要(yao)包括(kuo)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)分(fen)析(xi)(xi)(xi)，所(suo)運用(yong)(yong)的(de)(de)(de)儀器測試方(fang)法(fa)(fa)如掃描(miao)(miao)電(dian)鏡（SEM)為了(le)對(dui)(dui)拉(la)伸實驗的(de)(de)(de)結果(guo)做(zuo)(zuo)出(chu)詳(xiang)盡的(de)(de)(de)描(miao)(miao)述(shu)與分(fen)析(xi)(xi)(xi)。斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)分(fen)析(xi)(xi)(xi)技術在(zai)氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)研(yan)究(jiu)中(zhong)有著不(bu)可(ke)替(ti)代的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)，斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)分(fen)析(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)主要(yao)是(shi)(shi)：判(pan)定(ding)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)的(de)(de)(de)性(xing)質、尋找破壞的(de)(de)(de)原因(yin)(yin)、研(yan)究(jiu)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)機理(li)(li)、提出(chu)防止斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)事故的(de)(de)(de)措施。斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)分(fen)析(xi)(xi)(xi)有宏觀分(fen)析(xi)(xi)(xi)和微(wei)觀分(fen)析(xi)(xi)(xi)兩類。一(yi)般(ban)(ban)宏觀分(fen)析(xi)(xi)(xi)只是(shi)(shi)做(zuo)(zuo)出(chu)整體粗略的(de)(de)(de)判(pan)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)，如需進(jin)行斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)原因(yin)(yin)分(fen)析(xi)(xi)(xi)，微(wei)觀金(jin)(jin)相(xiang)分(fen)析(xi)(xi)(xi)是(shi)(shi)必不(bu)可(ke)少的(de)(de)(de)。一(yi)般(ban)(ban)使用(yong)(yong)SEM,通過對(dui)(dui)比分(fen)析(xi)(xi)(xi)，對(dui)(dui)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)的(de)(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)面進(jin)行描(miao)(miao)述(shu)、分(fen)析(xi)(xi)(xi)，對(dui)(dui)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)類型(xing)做(zuo)(zuo)出(chu)判(pan)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)，進(jin)而(er)得出(chu)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)原因(yin)(yin)。由(you)氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)引起(qi)的(de)(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)一(yi)般(ban)(ban)呈現(xian)部(bu)分(fen)脆(cui)性(xing)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)的(de)(de)(de)特(te)征，并有著自(zi)己的(de)(de)(de)微(wei)觀形貌，如韌窩變(bian)小、變(bian)淺，數(shu)量變(bian)多，斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)面出(chu)現(xian)撕(si)(si)裂(lie)棱(leng)，呈現(xian)準(zhun)(zhun)解(jie)(jie)離特(te)征等(deng)。劉白在(zai)對(dui)(dui)30CrMnSiA 高(gao)強度鋼氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)機理(li)(li)的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)中(zhong)發(fa)現(xian)有三種(zhong)氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)特(te)征：①. 氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)準(zhun)(zhun)解(jie)(jie)理(li)(li)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)，它又分(fen)為兩種(zhong)形式，穿條(tiao)或沿條(tiao)氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)準(zhun)(zhun)解(jie)(jie)理(li)(li)，解(jie)(jie)理(li)(li)小刻面周圍有明顯的(de)(de)(de)撕(si)(si)裂(lie)棱(leng)或韌窩帶(dai)等(deng)塑性(xing)痕跡；穿束氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)準(zhun)(zhun)解(jie)(jie)理(li)(li)具有不(bu)明顯的(de)(de)(de)撕(si)(si)裂(lie)棱(leng)、條(tiao)狀花樣和亞裂(lie)紋等(deng)形態。②. 氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)沿晶斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)，晶界上有小孔、撕(si)(si)裂(lie)棱(leng)等(deng)痕跡。此外，在(zai)進(jin)行斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)分(fen)析(xi)(xi)(xi)時(shi)，金(jin)(jin)相(xiang)分(fen)析(xi)(xi)(xi)和能譜分(fen)析(xi)(xi)(xi)也是(shi)(shi)常(chang)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)，特(te)別是(shi)(shi)在(zai)裂(lie)紋形成(cheng)機理(li)(li)探(tan)討方(fang)面有很重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)。透(tou)射(she)電(dian)鏡和X射(she)線衍射(she)技術也用(yong)(yong)來對(dui)(dui)氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)過程中(zhong)金(jin)(jin)屬組織結構(gou)的(de)(de)(de)變(bian)化做(zuo)(zuo)出(chu)判(pan)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)鑒定(ding)。
總之(zhi)，在進行斷口分析時，根據不同(tong)的研究目的，可以選(xuan)擇適(shi)當的分析方法和技術，通過各種方法和技術有(you)效地結(jie)合(he)，對實驗(yan)現象進行說明解釋，進而得(de)出正(zheng)確(que)有(you)用(yong)的結(jie)論。
4. 其他方法
在(zai)(zai)(zai)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)研(yan)(yan)究中(zhong)，氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)濃(nong)度(du)的(de)(de)(de)準確測(ce)(ce)定(ding)有(you)著非(fei)常重(zhong)要(yao)(yao)的(de)(de)(de)意義。金(jin)屬(shu)(shu)中(zhong)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)測(ce)(ce)定(ding)，試(shi)樣(yang)經過預處理(li)后，一(yi)般采用(yong)熱(re)(re)分解技(ji)(ji)術將氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)從金(jin)屬(shu)(shu)中(zhong)分離出(chu)(chu)來(lai)，然后運(yun)用(yong)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)技(ji)(ji)術測(ce)(ce)出(chu)(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)，它是一(yi)個(ge)復雜但非(fei)常重(zhong)要(yao)(yao)的(de)(de)(de)步驟，在(zai)(zai)(zai)定(ding)量(liang)(liang)(liang)(liang)研(yan)(yan)究氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)機(ji)理(li)中(zhong)起著非(fei)常重(zhong)要(yao)(yao)的(de)(de)(de)作用(yong)。S.Jayalakshmi等(deng)(deng)人運(yun)用(yong)熱(re)(re)力(li)(li)學質(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)分析(xi)儀TGA,通(tong)過程序升溫加熱(re)(re)0.67K/s,使氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)從試(shi)樣(yang)中(zhong)離逸出(chu)(chu)，通(tong)過質(zhi)譜儀MS測(ce)(ce)定(ding)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)的(de)(de)(de)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)，繪制出(chu)(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)對(dui)(dui)充(chong)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)時(shi)間(jian)(jian)圖(tu)(tu)、氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)對(dui)(dui)溫度(du)圖(tu)(tu)，得出(chu)(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)與充(chong)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)時(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)非(fei)線性關(guan)系和氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)在(zai)(zai)(zai)不同溫度(du)下的(de)(de)(de)逸出(chu)(chu)情況(kuang)。王毛球等(deng)(deng)人運(yun)用(yong)TDS(Thermal De-sorption Spectrometry)測(ce)(ce)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)技(ji)(ji)術，在(zai)(zai)(zai)真(zhen)空(kong)中(zhong)以100K/h的(de)(de)(de)升溫速率(lv)(lv)將試(shi)樣(yang)加熱(re)(re)到1100K,利(li)用(yong)四(si)重(zhong)極(ji)質(zhi)譜儀測(ce)(ce)定(ding)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)析(xi)出(chu)(chu)速率(lv)(lv)，通(tong)過累(lei)積(ji)計算(suan)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)，研(yan)(yan)究發現(xian)可(ke)擴(kuo)散氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)與充(chong)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)條件有(you)關(guan)，根據氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)析(xi)出(chu)(chu)峰(feng)值溫度(du)隨加熱(re)(re)速率(lv)(lv)的(de)(de)(de)變化(hua)，計算(suan)出(chu)(chu)各峰(feng)值處析(xi)出(chu)(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)的(de)(de)(de)激活能，發現(xian)600K以下析(xi)出(chu)(chu)的(de)(de)(de)可(ke)擴(kuo)散氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)主要(yao)(yao)來(lai)自(zi)實驗鋼中(zhong)的(de)(de)(de)晶格、晶界、位錯等(deng)(deng)處。S.M.Beloglazov 運(yun)用(yong)電化(hua)學陽極(ji)溶解法繪制氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)濃(nong)度(du)分布圖(tu)(tu)，發現(xian)研(yan)(yan)究試(shi)樣(yang)中(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)吸(xi)收(shou)的(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)都存在(zai)(zai)(zai)于金(jin)屬(shu)(shu)表面的(de)(de)(de)薄層中(zhong)，在(zai)(zai)(zai)材料承(cheng)受靜或動應(ying)力(li)(li)時(shi)，正是這些氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)對(dui)(dui)材料的(de)(de)(de)力(li)(li)學性能造成了影響(xiang)。
此外，為了(le)(le)研究(jiu)不同(tong)的(de)(de)(de)體系，取得有(you)針對性的(de)(de)(de)結(jie)(jie)果，許多技(ji)術被采用，為了(le)(le)研究(jiu)氫脆中(zhong)裂紋的(de)(de)(de)擴展過程，AET(Acoustic Emission Techniques)技(ji)術被用來(lai)提(ti)供裂紋生長的(de)(de)(de)信息，取得了(le)(le)很好的(de)(de)(de)結(jie)(jie)果。在研究(jiu)大氣環(huan)境(jing)下的(de)(de)(de)氫脆中(zhong)，干濕循環(huan)方(fang)法(fa)和薄液(ye)膜法(fa)是(shi)最經常用的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)，為了(le)(le)研究(jiu)可(ke)行(xing)性，必須(xu)采用不同(tong)的(de)(de)(de)實驗設計(ji)方(fang)法(fa)。
總之，氫(qing)脆(cui)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)中，根據(ju)具體的(de)(de)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)體系，可(ke)采用(yong)不同(tong)的(de)(de)可(ke)實施性(xing)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)方(fang)(fang)法(fa)(fa)，其他(ta)領域(yu)中的(de)(de)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)方(fang)(fang)法(fa)(fa)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)也可(ke)被(bei)借(jie)鑒，特別是隨(sui)著(zhu)檢測(ce)(ce)和(he)測(ce)(ce)量技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)快速發展(zhan)，各種物理、化學、光學乃至(zhi)市(shi)驗，行段的(de)(de)成熟。許多(duo)新方(fang)(fang)法(fa)(fa)也越來越多(duo)地(di)被(bei)采用(yong)，為進(jin)一步揭開氫(qing)脆(cui)的(de)(de)機(ji)理和(he)更好地(di)預(yu)防(fang)氫(qing)脆(cui)，提供了準(zhun)(zhun)確、迅速、簡便、直(zhi)觀的(de)(de)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)。隨(sui)著(zhu)計算機(ji)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)發展(zhan)，越來越多(duo)的(de)(de)計算模擬方(fang)(fang)法(fa)(fa)也進(jin)入到氫(qing)脆(cui)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)中來。氫(qing)脆(cui)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)是一個交叉邊緣學科，需要多(duo)領域(yu)的(de)(de)合作和(he)多(duo)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)聯合才(cai)能(neng)取得更準(zhun)(zhun)確的(de)(de)成果。
