Въпреки това, ако материалът стане по-горещ или по-студен, той може да се разшири или свие, променяйки своя размер и/или форма. Това явление е известно като термично разширение. Коефициентът на топлинно разширение е нещо, което често се споменава, когато говорим за топлинно разширение. Това е уникално число, което ни казва колко даден материал ще се разшири (означава увеличаване на размера) или свиване (означава намаляване на размера) при промяна на температурата. По-големите коефициенти показват, че материалът се увеличава повече от този с малки коефициенти. Това е ключова концепция на практика - особено когато имате работа с множество материали.
Някои материали, особено тези, показващи висок коефициент на температурно разширение, са склонни да претърпят промяна на формата при промяна на температурата. Това означава, че тези материали, когато болтът се загрее, могат да се усукат в кръгъл сегмент или евентуално да се разтеглят от форма, напомняйки на полимери с памет. Ако разчитаме на тези материали да останат в тази форма, тогава това е огромен проблем. Да кажем, че имаме мост, изграден от материал с висок коефициент на топлинно разширение. Тъй като тази температура се покачва и мостът се затопля, тогава той ще бъде подложен на основно огъване/морфинг с температурата. Сега, ако това е обходен мост, тогава тези момчета са увеличили разстоянието около пътуването толкова много, че застрашава всеки човек, който се движи по този мост. всеки мост, който не е прав, не е достоен за шофиране по него.
С повишаване на температурата материалите имат тенденция да се разширяват повече. Такъв е случаят с всички материали, но още повече с материалите с високи коефициенти на топлинно разширение. Сега помислете за това: когато нагряваме материал с висок коефициент на топлинно разширение, той ще се разшири много повече, отколкото когато нагряваме материал с нисък коефициент. Това е особено високо в списъка, когато избираме материали за различни приложения. Ако искаме материал, който не се деформира твърде много при висока температура, трябва да изберем материал с нисък коефициент на топлинно разширение. По този начин можете да сте сигурни, че избраната тъкан е здрава и ще запази структурата си.
Така че, ако затоплим даден материал, неговите основни части - молекули - стават много по-динамични в сравнение с охлаждането. Това допълнително движение може да наруши междумолекулните сили и да повреди цялостната здравина на материала. Това важи особено за материали с големи коефициенти на топлинно разширение. Когато тези материали се нагреят, връзките, които държат молекулите заедно, започват да се разпадат много по-лесно, което отслабва материала много. Това е сериозно безпокойство, когато искаме нашият материал да бъде твърд и здрав за някаква цел.
Накратко, при екстремни горещини или екстремни студове, силно термично разширяващите се неща не са толкова добри. Пример: Неговият ръб е, че ако имаме материал с висок коефициент в много студена среда, той ще се свие много. Ако обаче поставим същия материал на изключително висока температура, той се разширява значително. Това означава, че материалът може да се дестабилизира и деформира по начини, които не очакваме. Изборът на правилния материал за настоящата задача е от изключителна важност по отношение на външните температури, при които може да работим. За да знаем как този материал ще взаимодейства по различен начин с тези условия, трябва да сме съзнателни за това как са събрани заедно.
Трудно е да се проектират продукти с материали, които имат по-високи коефициенти на топлинно разширение. Трябва да сме сигурни, че материалът ще запази формата си и няма да се деформира при високи или ниски температури. И ние трябва да сме сигурни, че материалът е достатъчно здрав за това, което искаме да правим с него. Това може да се реализира с помощта на по-голямо количество от споменатия материал, отколкото ако имаме работа с материал с нисък коефициент на топлинно разширение на материала. Увеличаването на използвания материал естествено ще доведе до по-тежък и следователно по-скъп краен продукт. Друг аспект, който може да усложни нещата, е използването на специални видове производствени стандарти за оформяне на правилния материал. Това е, за да се гарантира, че няма да се изкриви или счупи при топлина.