熱膨脹儀能在特定氣氛和程序控溫條件下，測量物質(zhì)尺寸在可忽略負載下隨溫度變化而變化的過程?？蓽y量固體、熔融金屬、粉末、涂料等各類樣品，目前廣泛應用于無機陶瓷、金屬材料、塑膠聚合物、建筑材料、涂層材料、耐火材料、復合材料等領域。

　　熱膨脹儀使用時，質(zhì)點圍繞其平衡位置作簡諧振動，質(zhì)點之間相互作用勢能對平衡位置是對稱的，溫度變化只能改變振幅的大小，不能改變平衡點的位置。因為，材料的熱膨脹來自原子的非簡諧振動，可以用非簡諧振動理論解釋熱膨脹機理。

　　物體由于溫度改變而有脹縮現(xiàn)象。其變化能力以等壓（p一定）下，單位溫度變化所導致的體積變化，即熱膨脹系數(shù)表示熱膨脹系數(shù)α＝ΔV/（V*ΔT）。式中ΔV為所給溫度變化ΔT下物體體積的改變，V為物體體積嚴格說來，上式只是溫度變化范圍不大時的微分定義式的差分近似；準確定義要求ΔV與ΔT無限微小，這也意味著，熱膨脹系數(shù)在較大的溫度區(qū)間內(nèi)通常不是常量。

　　溫度變化不是很大時，α就成了常量，利用它，可以把固體和液體體積膨脹表示如下：Vt＝V0（13αΔT），而對理想氣體，Vt＝V0（10.00367ΔT）；Vt、V0分別為物體末態(tài)和初態(tài)的體積對于可近似看做一維的物體，長度就是衡量其體積的決定因素，這時的熱膨脹系數(shù)可簡化定義為：單位溫度改變下長度的增加量與的原長度的比值，這就是線膨脹系數(shù)。對于三維的具有各向異性的物質(zhì)，有線膨脹系數(shù)和體膨脹系數(shù)之分。