熱膨脹是指物體的體積或長(cháng)度隨溫度升高而增大的現象。熱膨脹可用線(xiàn)膨脹系數或體膨脹系數表示，其中線(xiàn)膨脹系數為溫度改變1℃時(shí)材料長(cháng)度的變化和它在原溫度時(shí)長(cháng)度的比值，體膨脹系數為溫度改變1℃時(shí)材料體積的變化和它在原溫度時(shí)體積的比值，不同物質(zhì)的熱膨脹特性是不同的，有的物質(zhì)隨溫度變化有較大的體積變化，而另一些物質(zhì)則相反。通常，固體材料的熱膨脹系數通常隨溫度升高而加大。熱膨脹的影響因素有溫度和結構。常見(jiàn)工程材料中，高分子材料具有最高的熱膨脹系數，結晶高聚物和取向高聚物的熱膨脹系數具有各向異性；陶瓷材料是熱膨脹系數最低的，由于結構復雜熱膨脹系數差別很大；金屬材料熱膨脹系數介于陶瓷和高分子之間。

熱膨脹系數是材料的基本熱物理參數之一，是衡量材料的熱穩定性好壞的一個(gè)重要指標。準確的測量材料線(xiàn)膨脹系數，對于基礎科學(xué)研究、技術(shù)創(chuàng )新、工程應用都具有重要的意義。對于高分子材料而言，當其作為結構材料使用時(shí)，要考慮熱膨脹；高分子材料的熱膨脹與其體積及分子鏈段的柔順性有關(guān)；可以通過(guò)玻璃纖維增強或添加填料的方法減小材料的熱膨脹。目前，測定材料線(xiàn)膨脹系數的方法很多，有示差法（或稱(chēng)“石英膨脹計法”）、雙線(xiàn)法、光干涉法、重量溫度計法等。

對于耐火材料而言，線(xiàn)膨脹系數是耐火材料使用時(shí)應考慮的重要性能之一。爐窯通常在常溫下砌筑，在高溫下使用時(shí)爐體膨脹。為抵消熱膨脹造成的應力，需預留膨脹縫。線(xiàn)膨脹系數是預留膨脹縫和砌體總尺寸結構設計計算的關(guān)鍵參數，它與材料的抗熱震性、受熱沖擊時(shí)材料內部熱應力的分布和大小密切相關(guān)。在復合材料和多相材料制造中，必須考慮其線(xiàn)膨脹系數的匹配和差異對結構、性能的影響。此外，通過(guò)對材料線(xiàn)膨脹系數隨溫度變化曲線(xiàn)的測定，可以進(jìn)行材料礦物分析、相變、微裂紋的愈合和擴展等的研究。耐火材料線(xiàn)膨脹系數的常用測量方法是頂桿式間接法和望遠鏡直讀法。此外，新的激光法測定線(xiàn)膨脹系數也越來(lái)越受到重視。