热膨胀系数（CTE）是衡量物质在温度变化时几何特性发生变化的物理量。它通常表示为单位温度变化所导致的长度、面积或体积的变化。热膨胀系数有以下几种类型：
线膨胀系数 （α）
对于一维物体，线膨胀系数定义为温度每升高1°C时，物体长度的相对变化。
计算公式为：`α = （l_t - l_0） / l_0`，其中 `l_t` 是物体在温度 `t` 时的长度，`l_0` 是物体在0°C时的长度。
体积热膨胀系数 （γ）
对于三维物体，体积热膨胀系数定义为温度每升高1°C时，物体体积的相对变化。
对于理想气体，体积热膨胀系数近似为 `γ ≈ 0.00367`。
面膨胀系数 （β）
面膨胀系数描述的是物体表面积随温度变化的特性。
体膨胀系数 （δ）
体膨胀系数描述的是物体体积随温度变化的特性。
热膨胀系数的值通常为正，意味着温度升高时体积扩大。然而，也有例外，如水在0°C到4°C之间会出现反膨胀现象，即体积随温度升高而减小。此外，某些陶瓷材料的热膨胀系数接近于零，表明它们在温度变化时几乎不发生几何特性的变化。
热膨胀系数受多种因素影响，包括化学组成、结晶状态、晶体结构、键的强度以及合金元素的影响。不同的材料有不同的热膨胀系数，例如金属的热膨胀系数通常在1/°C的量级，而石墨等具有各向异性的材料则表现出不同的热膨胀行为。
热膨胀系数在材料科学、工程学和物理学等领域有着广泛的应用，例如在温度变化对材料性能影响的研究、精密仪器的设计以及材料的热处理过程中。
