熱膨脹係數（coefficient of thermal expansion）

如果熱膨脹是材料受熱會變大，那麼熱膨脹係數（coefficient of thermal expansion）就是精確的兌換匯率：每升高一度會得到多少應變。它是你查表用來預測零件會移動多遠的數字，也是把零件互相配合時最重要的一個熱學數據。

線膨脹係數 alpha_l 定義為 delta_L / L0 = alpha_l x delta_T——也就是每一度的長度相對變化。單位是每克耳文（1/K），數值很小，通常在 10^-6 到 25 x 10^-6 每 K 之間（常寫成每度 ppm）。舉例：熔融石英約 0.5 x 10^-6、硼矽玻璃（Pyrex）約 3 x 10^-6、鋼約 12 x 10^-6、銅約 17 x 10^-6、鋁約 23 x 10^-6，許多高分子則在 50 到 200 x 10^-6。對體積而言，等向性固體的體膨脹係數 alpha_v 約為 3 x alpha_l，因為三個方向都會膨脹。實算：一根 2 公尺的鋁軌，alpha = 23 x 10^-6，升溫 40 度 C，長度增加 delta_L = 23 x 10^-6 x 2 x 40，即 1.84 mm。

CTE 與鍵結強度成反比：高熔點、強鍵結的材料（鎢、氧化鋁、石英）CTE 低，軟而低熔點的材料則 CTE 高。這正是為什麼 Pyrex 抗熱震（CTE 低），而普通鈉鈣玻璃會裂。誠實提醒：CTE 並非固定常數——它隨溫度變化，在異向性晶體或複合材料裡還隨方向變化，所以手冊上的單一數值只是中段近似值。