热膨胀相变

一级相变：体积突变，V-T曲线不连续变化，转变点处膨胀系数无穷大。

二级相变：V-T曲线连续变化，膨胀系数有突变。

热膨胀成分和组织

（1）形成固溶体

固溶体的膨胀系数取决于溶剂基体和溶质的膨胀系数以及它们的相对含量 。当溶质的膨胀系数高于溶剂时，将增大膨胀系数。当溶质的膨胀系数低于溶剂时，将减小膨胀系数。组元之间形成无限固溶体时，任意成分固溶体的膨胀系数将处于两组元膨胀系数之间。

（2）不同结构的物质

固体结构疏松，内部空隙较多，当温度升高，原子振幅加大，原子间距离增加时，部分的被结构内部空隙所容纳，宏观膨胀就小。

例如：结构紧密的晶体膨胀系数大，而类似于无定形的玻璃，则往往具有较小的膨胀系数。

石英 12×10^-6/K， 石英玻璃 0.5×10^-6/K

敞旷式的结构，例如，石英、锂霞石、锂辉石等，它们是由硅氧四面体形成的架状结构，其中存在较大的空洞，热振动比较复杂，有两个额外效应可能发生：

首先，原子可以向结构中空旷处振动，导致膨胀系数小,锂霞石LiAlSiO4的热膨胀系数是2×10^-6/K。

其次，四面体协同旋转效应，具有异常大或小的膨胀。

（3）多相体

多相体的膨胀系数可按特诺（Turner）公式计算。复合体中有多晶转变组分时，因多晶转化的体积不均匀变化，导致膨胀系数的异常变化。复合体内的微裂纹可引起热膨胀的滞后现象，尤其是大晶粒样品。

热膨胀各向异性影响

结构对称性较低的单晶体，其膨胀系数具有各向异性，不同的晶向有不同的线膨胀系数。一般来说，弹性模量高的方向将有较小的膨胀系数，反之亦然。

多晶材料往往存在微晶的择优取向，从而在一定程度上具有晶体的各向异性。