熱脹冷縮是指物體受熱時會膨脹，遇冷時會收縮的特性，其形狀、體積、密度可能因此改變。由於物體內的粒子的平均動能是溫度的遞增函數，當溫度上升時，粒子的振動幅度加大，令物體膨脹；但當溫度下降時，粒子的振動幅度便會減少，使物體收縮。

機械組裝的過程，由於精密度與組裝成本，常常使用熱縮配的方法來組裝馬達定子與外殼。同心度良好，精度高，而且不傷及外殼。 使用高週波設備(感應加熱)來加熱外殼，讓定子更容易裝進馬達外殼之內。參考偉祥的加熱設備，會給你更好的體驗。

道路橋梁伸縮縫用來避免由於熱脹冷縮損壞。

熱脹冷縮是一般物體的特性，但是也有反例：4度以下的水、銻、鉍、鎵和青銅等物質，在某些溫度範圍內受熱時收縮，遇冷時會膨脹，恰與一般物體特性相反。因此，水結冰時，冰是先在水面出現。由於鐵軌有熱脹冷縮的特性，因此鐵軌連結時須保持一定距離，避免軌道間互相擠壓導致變形。

每上升單位溫度的相對膨脹率（膨脹幅度與原大小之比）稱為熱膨脹係數（英語：coefficient of thermal expansion，簡稱CTE），數值越大代表熱膨脹效應越顯著。此系數亦會隨溫度改變。

熱膨脹係數是溫度每升高一個單位時，物體較原先膨脹的比率。由於物體的大小可以用一個方向的尺寸（長度）或體積衡量，實際應用中，有兩種主要的熱膨脹係數，分別是：

線性熱膨脹係數（coefficient of linear thermal expansion，簡稱CLTE，線脹係數）

${displaystyle alpha ={frac {1}{L}}cdot {frac {mathrm {d} L}{mathrm {d} T}}approx {frac {1}{L}}cdot {frac {Delta L}{Delta T}},}$

和體積熱膨脹係數：

${displaystyle gamma ={frac {1}{V_{0}}}left({frac {partial V}{partial T}} ight)_{p},}$

其中下標${displaystyle p}$表示保持壓強不變。線脹係數是指固態物質當溫度改變1 K（°C亦同）時，其長度的變化和原長度的比值。各物體的線脹係數不同，一般金屬的線脹係數約在10^-6 K^-1的量級。

大多數情況之下，此係數為正值。也就是說溫度升高體積擴大。但是也有例外，當水在0到4攝氏度之間，會出現反膨脹。而一些陶瓷材料在溫度升高情況下，幾乎不發生幾何特性變化，其熱膨脹係數接近0。

對各向同性物料，線膨脹系數${displaystyle alpha }$與體膨脹系數${displaystyle gamma }$的關係為${displaystyle gamma =3alpha }$。

對常見物料如金屬和化合物，熱膨脹系數與熔點${displaystyle T_{mathrm {m} }}$大致成反比。^[5]舉例對金屬有

${displaystyle alpha approx {frac {0.020}{T_{mathrm {m} }}},}$

 

參考出處

https://zh.m.wikipedia.org/zh-tw/%E7%83%AD%E8%83%80%E5%86%B7%E7%BC%A9

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