(1)熱膨脹和結合能、熔點(diǎn)的關(guān)系

由于固體材料的熱膨脹與晶體點(diǎn)陣中質(zhì)點(diǎn)的位能性質(zhì)有關(guān)，而質(zhì)點(diǎn)的位能性質(zhì)是由質(zhì)點(diǎn)間的結合力特性所決定的。質(zhì)點(diǎn)間結合力越強，則位阱深而狹，升高同樣溫度差△t，質(zhì)點(diǎn)振幅增加得較少，故平均位置的位移量增加得較少，因此熱膨脹系數較小。

一般晶體的結構類(lèi)型相同時(shí)，結合能大的熔點(diǎn)也較高，所以通常熔點(diǎn)高的膨脹系數也小。根據實(shí)驗還得出某些晶體熱膨脹系數α與熔點(diǎn)T_熔間的經(jīng)驗關(guān)系式：

（2）熱膨脹和熱容的關(guān)系

熱膨脹是因為固體材料受熱以后晶格振動(dòng)加劇而引起的體積膨脹。而晶格振動(dòng)的激化就是熱運動(dòng)能量的增大。升高單位溫度時(shí)能量的增量也就是熱容的定義。所以熱膨脹系數顯然與熱容密切相關(guān)而有著(zhù)相似的規律。圖4.1-33表示 Al₂O₃的熱膨脹系數和熱容對溫度的關(guān)系曲線(xiàn)，可以看出這兩條曲線(xiàn)近于平行，變化趨勢相同，即兩者的比值接近于恒值，其他的物質(zhì)也有類(lèi)似的規律。在0K時(shí)a和c都趨于零。通常由于高溫時(shí)有顯著(zhù)的熱缺陷等原因，使α仍可以有一個(gè)連續的增加。

圖4.1-33 Al₂O₃的熱容、膨脹系數與溫度關(guān)系