很多都是金属领域比较常规的材料表征手段,例如用低应变速率拉伸实验来测试力学性能,用纳米压痕实验来研究氢致硬化/软化效应,用各种电镜分析断口形貌、以及断口下的微结构。
当然也有一些不那么常规的手段,例如热脱附谱可以拿来研究氢被缺陷的钉扎情况,原子探针断层扫描技术可以看到氢的三维分布(普通电镜一般是看不到氢原子的),以及正电子湮灭谱可以表征空位/氢泡的分布情况。
并且由于氢在钢材内的扩散很快,导致样品从富氢氛围下拿出来之后氢就会迅速流失,使得很多实验都会有原位观察的需求。
另外微观上的研究其实是计算模拟的强项,例如第一性原理就经常拿来研究氢和各类小尺度缺陷(空位、位错、层错、晶界、表面......)的静态相互作用,提供一些底层数据;分子动力学一般拿来模拟原子级别的动力学演化,例如氢对位错滑移、晶界解理、裂尖扩展等物理过程的影响;还有离散位错动力学模拟、晶体塑性有限元等方法,可以用来做一些介观乃至亚宏观的力学模拟。