Kombination bezeichnet im werkstoffwissenschaftlichen Kontext das gezielte Zusammenführen von chemischen Elementen, Phasen, Mikrostrukturen, Prozessparametern oder Prüfmethoden, um spezifische Eigenschaftsprofile zu erzeugen oder zu verstehen. Im Unterschied zur bloßen Mischung liegt der Fokus auf der systematischen Wahl und Anordnung der Komponenten sowie deren Wechselwirkungen auf verschiedenen Längenskalen.

Auf atomarer Ebene betreffen Kombinationen vor allem Legierungskonzepte (z.B. Mehrkomponenten- oder High-Entropy-Legierungen), in denen mehrere Elemente in definierter stöchiometrischer oder nichtstöchiometrischer Zusammensetzung kombiniert werden. Die resultierenden Gitterverzerrungen, Löslichkeitsgrenzen und Phasengleichgewichte bestimmen mechanische, thermische und funktionale Eigenschaften.

Auf der Mikro- und Mesoskala spielen Kombinationen von Phasen und Gefügebestandteilen eine zentrale Rolle, etwa in Verbundwerkstoffen (Faser/Matrix), Mehrphasenstählen (Ferrit, Martensit, Restaustenit) oder Funktionsschichten (Multilayer, Gradienten-Schichten). Die räumliche Kombination – Morphologie, Volumenanteile, Orientierung – steuert Eigenschaften wie Zähigkeit, Ermüdungsbeständigkeit oder Leitfähigkeit.

Methodisch sind kombinatorische Ansätze ("combinatorial materials science") etabliert, bei denen große Parameterfelder aus Zusammensetzungen und Prozessbedingungen in Form von Gradienten- oder Bibliotheksproben systematisch variiert werden. Solche Kombinationen erlauben ein Hochdurchsatz-Screening von Eigenschaftslandschaften, unterstützt durch Statistik, Machine Learning und multiskalige Simulation.

Schließlich beruhen auch Prüf- und Charakterisierungsstrategien auf der Kombination komplementärer Methoden (z.B. in-situ SAXS/EBSD, mechanische Prüfung mit gleichzeitiger Röntgendiffraktion), um Struktur-Eigenschafts-Beziehungen möglichst vollständig zu erfassen. Die gezielte Gestaltung und Analyse von Kombinationen ist damit ein Kernprinzip moderner Werkstoffforschung.