Partikel bezeichnen diskrete, meist feste Phasenfragmente im Mikro- bis Nanometerbereich, die sich hinsichtlich chemischer Zusammensetzung, Kristallstruktur oder Morphologie von ihrer Matrix unterscheiden. Sie können als Primärphase, Sekundärphasen-Partikel, Ausscheidungen, Oxide, Karbide oder amorphe Mikropartikel vorliegen. Ihre Größe, Form, Verteilung und Grenzflächencharakter bestimmen maßgeblich die makroskopischen Werkstoffeigenschaften.

Wesentliche Kenngrößen sind Partikelgröße, -größenverteilung, Volumenanteil und räumliche Anordnung (z.B. an Korngrenzen vs. intragranular). Metallische Partikel und intermetallische Phasen wie Fe2Al5-Partikel beeinflussen etwa Festigkeit, Kriech- und Korrosionsverhalten. Sekundärphasenpartikel und Ausscheidungen dienen in ausscheidungshärtbaren Legierungen als wirksame Versetzungsbarrieren.

Nanopartikel, z.B. nanoporöse Siliziumdioxid-Nanopartikel, weisen eine hohe spezifische Oberfläche auf und ermöglichen gezielte Grenzflächen- und Transportphänomene, etwa in Katalyse, Beschichtungen oder Hybridverbunden. Janus-Partikel mit chemisch oder physikalisch anisotroper Oberfläche eröffnen zusätzliche Freiheitsgrade für Selbstorganisation und funktionale Grenzflächen.

In der Prozesstechnik spielen Partikel als Inokulanten-Partikel zur Kornfeinung in Schmelzen oder als Elektrodenpartikel in Batteriematerialien eine zentrale Rolle. Deren Morphologie und Leitfähigkeitsnetzwerke bestimmen elektrochemische Leistungsfähigkeit und Degradationsmechanismen.

Die Charakterisierung erfolgt mittels Licht- und Elektronenmikroskopie, Streumethoden, Bildanalyse und granulometrischen Verfahren. Ein präzises Verständnis der Partikelpopulation ist essenziell für mikrostrukturbasiertes Werkstoffdesign und die gezielte Einstellung mechanischer, elektrischer und funktionaler Eigenschaften.