CO₂ (Kohlendioxid) spielt in der Werkstofftechnik eine zentrale Rolle als Prozessgas, Reaktionspartner und korrosives Medium. In Hochtemperaturprozessen (z.B. Wärmebehandlung, Sinterung, Glas- und Keramikherstellung) beeinflusst CO₂ als Bestandteil von Gasatmosphären das Sauerstoffpartialdruck-Niveau und damit Oxidations- bzw. Reduktionsgleichgewichte, etwa über das CO/CO₂-Gleichgewicht (Boudouard-Gleichgewicht). Dies ist entscheidend für Phasenstabilität, Entkohlung/ Aufkohlung von Stählen und die Ausbildung schützender Oxidschichten.

In wässrigen Systemen führt gelöstes CO₂ zur Bildung von Kohlensäure und Absenkung des pH-Werts. In der Korrosionsforschung wird dies als CO₂-Korrosion (oft "sweet corrosion") bezeichnet, insbesondere bei kohlenstoffhaltigen Stählen in Erdöl- und Erdgasleitungen. CO₂ beeinflusst dort die Stabilität und Morphologie von FeCO₃- bzw. gemischten Karbonatschichten, die teils schützend, teils lokal versagensanfällig sein können. Parameter wie Temperatur, Strömungsgeschwindigkeit, Druck und Begleitgase (H₂S, O₂) sind für die Korrosionskinetik entscheidend.

In polymeren und porösen Werkstoffen ist CO₂ zudem relevantes Sorptions- und Treibmittel (z.B. physikalisches Schäumen), wobei Löslichkeit und Diffusion in direktem Zusammenhang mit Mikrostruktur, Glasübergangstemperatur und Permeationseigenschaften stehen. In der Energietechnik gewinnt überkritisches CO₂ (sCO₂) als Arbeitsmedium an Bedeutung; hier stehen Werkstoffbeständigkeit, Phasenstabilität und Hochtemperaturkorrosion im Fokus.

Die Kurzschreibweise CO₂s kann in technischen Kontexten für spezielle CO₂-haltige Atmosphären, Ströme oder Spezifikationen ("CO₂ streams") stehen; ihre werkstofftechnische Relevanz ergibt sich jeweils aus Zusammensetzung, Druck, Temperatur und Verunreinigungen des betreffenden CO₂-Mediums.