Kalorimetrie bezeichnet die experimentelle Bestimmung von Wärmeflüssen und Wärmemengen, die mit physikalischen oder chemischen Prozessen in einem Werkstoff verbunden sind. Zentrale Zielgrößen sind Wärmekapazitäten, Enthalpieänderungen, Phasenübergänge sowie Reaktionsenthalpien und -kinetiken. In den Materialwissenschaften ist Kalorimetrie ein primäres Werkzeug zur Charakterisierung thermischer Stabilität, Phasenumwandlungen und Alterungsprozesse.

Grundlegend basiert Kalorimetrie auf einer Energiebilanz: Die gemessene Wärmeaufnahme oder -abgabe eines Proben‑Referenz‑Systems wird in Relation zu Temperatur, Zeit und definierter Anregung (z.B. Heizrate) gesetzt. Man unterscheidet isotherme, adiabatische und dynamische Verfahren. Moderne Geräte arbeiten meist mit hochsensitiven Wärmestromsensoren und präziser Temperaturführung.

Für Festkörper ist die Differentialscanningkalorimetrie (DSC) das wichtigste Standardverfahren. Sie erfasst endo‑ und exotherme Effekte (Schmelzen, Glasübergänge, Kristallisation, Relaxationen, Reaktionen) als Funktion der Temperatur bzw. Zeit. Varianten wie die differenzielle Fast‑Scanning‑Kalorimetrie erweitern den zugänglichen Heiz‑ und Kühlratenbereich, um schnelle Phasenumwandlungen und nicht‑gleichgewichtsnahe Zustände zu untersuchen. Blitzkalorimetrie und beschleunigte Rate Kalorimetrie sind spezialisiert auf sehr schnelle Prozesse bzw. sicherheitstechnische Analysen stark exothermer Reaktionen.

Tropfenkalorimeter und andere Lösungskalorimeter erlauben die präzise Bestimmung von Lösungs‑, Misch‑ und Reaktionsenthalpien, etwa für Metall‑Metall‑ oder Metall‑Nichtmetall‑Systeme. Insgesamt liefert die Kalorimetrie komplementäre Informationen zu thermoanalytischen und strukturanalytischen Verfahren und ist unverzichtbar für das thermodynamische und kinetische Design moderner Werkstoffe.