熱膨脹異向性（thermal-expansion anisotropy）

立方晶體就像一顆均勻充氣的氣球：加熱時它在每個方向都以相同的分率長大，因此用單一數字 alpha 就能描述。但大多數陶瓷晶體並非立方。在由層層堆疊或平行鏈條構成的晶體中，沿某一軸的鍵與跨越它的鍵並不相同，於是晶體在不同方向的伸長量也不同。這種方向性的差異就是熱膨脹異向性——晶體不只有一個 alpha，而是每個獨立晶軸各有一個。

這種效應的強弱從輕微到極端都有。在 alpha-氧化鋁（六方）中，沿 c 軸的膨脹只比橫向略大一些（約 9 對 8 x 10^-6 /K）——幾乎談不上異向。石英則強烈異向，而且在相變時還會突跳。極端的例子相當驚人：鈦酸鋁（Al2TiO5）與石墨在某些溫度區間內，實際上會沿一個晶軸膨脹、卻沿另一個晶軸收縮，因此 alpha 在一個方向為正、在另一個方向為負。這是因為不同方向上的鍵結與堆積差異太大，加熱時某些鍵被拉伸，結構卻沿其他方向折疊或起皺。

異向性之所以最為重要，是因為它在多晶陶瓷內部造成的後果——那裡有成千上萬顆朝向隨機的晶粒。從燒成溫度冷卻時，一顆想沿某軸大幅收縮的晶粒被收縮很少的鄰居夾住，反之亦然，於是每一條晶界都承受由 alpha 差異決定的殘留應力。若這種不匹配夠大，陶瓷就會沿著自己的晶界自我開裂——這正是下一條所談的微裂。工程師會刻意利用這一點：鈦酸鋁巨大的異向性使其整體膨脹幾乎為零（因為微裂開合以吸收不匹配），從而帶來極佳的抗熱震性。