Begriff und Grundlagen: Als „Vapor“ bzw. „Dampf“ bezeichnet man die gasförmige Phase einer Substanz unter Bedingungen, bei denen auch eine kondensierte Phase (flüssig oder fest) thermodynamisch möglich ist. In der Werkstofftechnik sind Dämpfe nicht nur Transportmedien, sondern aktive Reaktionspartner, die Gefüge, Oberflächenchemie und Eigenschaften von Werkstoffen beeinflussen.

Thermodynamische Aspekte: Zentrale Größe ist der Dampfdruck, der im Gleichgewicht über der kondensierten Phase herrscht. Für technische Prozesse werden häufig Teildrücke in Mehrkomponentengemischen betrachtet. Die Temperatur‑ und Druckabhängigkeit des Dampfdrucks (Clausius‑Clapeyron‑Beziehung) steuert Verdampfungs‑ und Kondensationsraten, Diffusionsflüsse in der Gasphase und damit Reaktionskinetiken an Werkstoffoberflächen.

Prozesstechnische Relevanz: Dampfatmosphären werden in zahlreichen Verfahren gezielt eingestellt, z. B. bei chemischer Gasphasenabscheidung (CVD), PVD‑Prozessen mit Dampftransport, Oxidations‑ und Nitridationsbehandlungen, Hochtemperatur‑Korrosionsuntersuchungen sowie beim Sintern unter kontrollierter H₂O‑, O₂- oder H₂-Dampfaktivität.

Wasserdampf‑Effekte: Wasserdampf (water vapor) spielt eine besondere Rolle: Er beeinflusst Oxidationsmechanismen (z.B. Bildung flüchtiger Hydroxide), Fördert oder hemmt Schutzschichten, beeinflusst Hochtemperatur‑Korrosion (z.B. in Turbinenwerkstoffen) und wirkt in der Umgebung von Polymeren und Keramiken auf Quellung, Hydrolyse und Rissausbreitung.

Charakterisierung und Modellierung: Für die Beschreibung von Dampf‑/Werkstoff‑Wechselwirkungen werden thermodynamische Datenbanken (CALPHAD), Partialdruck‑Diagramme und Reaktions‑Diffusions‑Modelle eingesetzt. Experimentell kommen in‑situ‑Hochtemperaturwaagen, Gasanalytik und Oberflächenanalytik zum Einsatz, um Kinetik und Mechanismen dampfgesteuerter Prozesse zu quantifizieren.