热膨胀系数与其他的关系

(1)热膨胀和结合能、熔点的关系

由于固体材料的热膨胀与晶体点阵中质点的位能性质有关，而质点的位能性质是由质点间的结合力特性所决定的。质点间结合力越强，则位阱深而狭，升高同样温度差△t，质点振幅增加得较少，故平均位置的位移量增加得较少，因此热膨胀系数较小。

一般晶体的结构类型相同时，结合能大的熔点也较高，所以通常熔点高的膨胀系数也小。根据实验还得出某些晶体热膨胀系数α与熔点T_熔间的经验关系式：

（2）热膨胀和热容的关系

热膨胀是因为固体材料受热以后晶格振动加剧而引起的体积膨胀。而晶格振动的激化就是热运动能量的增大。升高单位温度时能量的增量也就是热容的定义。所以热膨胀系数显然与热容密切相关而有着相似的规律。图4.1-33表示 Al₂O₃的热膨胀系数和热容对温度的关系曲线，可以看出这两条曲线近于平行，变化趋势相同，即两者的比值接近于恒值，其他的物质也有类似的规律。在0K时a和c都趋于零。通常由于高温时有显著的热缺陷等原因，使α仍可以有一个连续的增加。

图4.1-33 Al₂O₃的热容、膨胀系数与温度关系