Ein Autoklav ist ein druckdichtes, meist zylindrisches Prozessgefäß, das die simultane Beaufschlagung eines Werkstoffs mit erhöhtem Druck und Temperatur erlaubt. In der Werkstofftechnik wird Autoklavtechnologie primär zur Aushärtung polymerer Faserverbundwerkstoffe, zur Herstellung hochverdichteter Keramiken, zur Diffusionsschweißung (z. B. Titan) sowie zu thermochemischen Behandlungen (z. B. Heißisostatisches Pressen, HIP-ähnliche Prozesse in modifizierten Systemen) eingesetzt.

Zentrale Prozessparameter sind Druck, Temperatur, Haltezeit, Heiz- und Abkühlraten sowie ggf. die Gasatmosphäre (Luft, Inertgas, reaktive Gase). In der Faserverbundtechnik ermöglicht der externe Druck im Autoklaven die Reduktion von Porosität, die Konsolidierung von Lagenpaketen und eine reproduzierbare Aushärtung von Prepreg-Systemen mit hoher Faser-Volumenfraktion. Typische Betriebsbedingungen liegen im Bereich von 120–400 °C und 0,4–1,0 MPa Überdruck.

Werkstoffwissenschaftlich relevant sind die Kopplung von Thermochemie (Harzpolymerisation, Sinterreaktionen), Transportphänomenen (Entgasung, Harzfluss, Diffusion) und Mechanik (Konsolidierungsdruck, Eigenspannungsentwicklung). Die Auslegung von Autoklaven-Systemen umfasst daher sowohl druckbehältertechnische Aspekte (Werkstoffwahl, Ermüdung, Sicherheit) als auch prozesstechnische Fragestellungen (Homogenität von Temperatur und Druck, Regelungstechnik).

Im Vergleich zu Ofenprozessen ohne Überdruck zeichnen sich Autoklaven durch verbesserte Mikrostrukturkontrolle, reduzierte Defektdichten und erhöhte Bauteilqualität aus, allerdings bei höherem Investitions- und Energieaufwand. Die Entwicklung alternativer Technologien (z. B. Out-of-Autoclave-Verfahren) wird deshalb häufig mit klassischer Autoklavtechnologie benchmarked.