(1)熱膨脹和結合能、熔點的關系

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

一般晶體的結構類型相同時，結合能大的熔點也較高，所以通常熔點高的膨脹系數也小。根據實驗還得出某些晶體熱膨脹系數α與熔點T_熔間的經驗關系式：

（2）熱膨脹和熱容的關系

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。所以熱膨脹系數顯然與熱容密切相關而有著相似的規律。圖4.1-33表示 Al₂O₃的熱膨脹系數和熱容對溫度的關系曲線，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，其他的物質也有類似的規律。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仍可以有一個連續的增加。

圖4.1-33 Al₂O₃的熱容、膨脹系數與溫度關系