Die Kristallorientierung bezeichnet die spezifische Ausrichtung der Kristallgitterebenen innerhalb eines Kristalls oder Kristallkorns relativ zu einem Referenzrahmen. Dieser Referenzrahmen kann ein äußeres Koordinatensystem sein oder die Orientierung eines benachbarten Kristalls. Die Kristallorientierung ist ein wesentlicher Aspekt in der Werkstofftechnik, da sie die physikalischen und mechanischen Eigenschaften eines Materials erheblich beeinflusst.

Eine wichtige Anwendung der Kristallorientierung ist die Analyse und Kontrolle der Mikrostruktur eines Werkstoffs. Beispielsweise können Orientierungsbeziehungen wie die Burgers Orientierungsbeziehung und die Kubus-auf-Kubus Orientierungsbeziehung auftreten. Solche Orientierungsbeziehungen sind bei der Beschreibung und Vorhersage der Textur in polykristallinen Werkstoffen entscheidend.

Die Charakterisierung der Kristallorientierung erfolgt häufig durch Methoden wie die Elektronenrückstreubeugung (EBSD) oder Röntgenbeugung. Diese Techniken ermöglichen es, die Ausrichtung der Kristalle in einem Material zu messen und zu quantifizieren, was für das Verständnis der Anisotropie in mechanischen Eigenschaften wie Festigkeit und Zähigkeit unerlässlich ist.

In der Praxis wird die Kenntnis der Kristallorientierung verwendet, um die Herstellungsprozesse zu optimieren. Beispielsweise ist die Kontrolle der Kristallorientierung in Halbleiterwafern von großem Interesse, um die elektronischen Eigenschaften zu verbessern. Ebenso kann in metallischen Werkstoffen das Ausrichten der Korngrenzen und Kristallachsen während des Walzens oder Schmiedens die gewünschten mechanischen Eigenschaften erzeugen.

Zusammenfassend spielt die Kristallorientierung eine zentrale Rolle bei der Gestaltung, Charakterisierung und Optimierung von Werkstoffen. Ihre Bedeutung reicht von der Mikrostrukturkontrolle bis hin zur Verbesserung der endgültigen Produkteigenschaften.