Unter Verdampfung versteht man den Phasenübergang eines Stoffes von der flüssigen oder festen in die gasförmige Phase unterhalb oder an der Siedetemperatur. In der Werkstofftechnik ist Verdampfung zentral für Dünnschichtabscheidung, Hochtemperaturkorrosion, Legierungsdesign und analytische Methoden.

Thermodynamisch wird die Verdampfung durch das chemische Potential bzw. den Dampfdruck des Stoffes bestimmt. Im Gleichgewicht ist der Dampfdruck durch die Clausius-Clapeyron-Gleichung mit der Verdampfungsenthalpie verknüpft. Kinetisch wird die Verdampfungsrate u. a. durch Temperatur, Oberflächenbeschaffenheit, Umgebungsgas, Diffusionsbarrieren und Strahlungs- bzw. Teilchenbeschuss kontrolliert.

In der Schichttechnologie werden Verdampfungsprozesse technisch genutzt, z. B. beim Aluminiumabdampfen im Vakuum oder bei der kathodischen Lichtbogenverdampfung, wo durch einen Lichtbogen Material aus einer Kathode verdampft und als Plasmaschicht abgeschieden wird. Laserunterstützte Feldverdampfung und Elementverdampfung bilden die Grundlage hochauflösender analytischer Techniken wie Atomsondentomographie.

Auf mesoskopischer Skala führt Verdampfung zu komplexen Transportphänomenen, etwa bei der Tropfenverdunstung, die den Kaffee-Ring-Effekt verursacht: partikelreiche Ränder durch Randpinning und konvektive Strömungen während der Lösungsmittelverdampfung. In Hochtemperaturprozessen ist die selektive Verdampfung flüchtiger Legierungselemente (z. B. Manganverdampfung in Stählen) für Gefüge, Zusammensetzung und Lebensdauer von Bauteilen kritisch.

Insgesamt ist Verdampfung ein multiskaliger Prozess, der von atomaren Bindungsverhältnissen bis hin zu makroskopischen Transport- und Strömungsvorgängen reicht und in zahlreichen materialwissenschaftlichen Anwendungen gezielt gesteuert werden muss.