熱膨脹系數(shù)與其他的關(guān)系

(1)熱膨脹和結(jié)合能、熔點的關(guān)系

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

一般晶體的結(jié)構(gòu)類型相同時，結(jié)合能大的熔點也較高，所以通常熔點高的膨脹系數(shù)也小。根據(jù)實驗還得出某些晶體熱膨脹系數(shù)α與熔點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加劇而引起的體積膨脹。而晶格振動的激化就是熱運動能量的增大。升高單位溫度時能量的增量也就是熱容的定義。所以熱膨脹系數(shù)顯然與熱容密切相關(guān)而有著相似的規(guī)律。圖4.1-33表示 Al₂O₃的熱膨脹系數(shù)和熱容對溫度的關(guān)系曲線，可以看出這兩條曲線近于平行，變化趨勢相同，即兩者的比值接近于恒值，其他的物質(zhì)也有類似的規(guī)律。在0K時a和c都趨于零。通常由于高溫時有顯著的熱缺陷等原因，使α仍可以有一個連續(xù)的增加。

圖4.1-33 Al₂O₃的熱容、膨脹系數(shù)與溫度關(guān)系