Thermodynamische Analyse untersucht Gleichgewichte und Triebkräfte von Phasen- und Reaktionsprozessen in Werkstoffen anhand Zustandsgrößen wie Gibbs-Energie, Enthalpie, Entropie und chemischem Potenzial. CALPHAD-Modelle und Phasendiagramme ermöglichen Vorhersagen von Stabilitäten, Ausscheidungen und Umwandlungstemperaturen in Legierungen, Oxiden und Multikomponentensystemen und bilden die Basis für Prozess- und Legierungsdesign.