Namun, jika material menjadi lebih panas atau lebih dingin, material tersebut dapat mengembang atau menyusut, sehingga mengubah ukuran dan/atau bentuknya. Fenomena ini dikenal sebagai ekspansi termal. Koefisien ekspansi termal adalah sesuatu yang sering disebut ketika kita berbicara tentang ekspansi termal. Ini adalah angka unik yang memberi tahu kita seberapa besar material akan mengembang (berarti bertambah besar) atau menyusut (berarti berkurang besar) saat suhu berubah. Koefisien yang lebih besar menunjukkan bahwa material tersebut membesar lebih besar daripada koefisien yang kecil. Ini adalah konsep utama dalam praktik — terutama saat Anda berurusan dengan banyak material.
Bahan-bahan tertentu, khususnya yang menunjukkan koefisien ekspansi suhu tinggi, cenderung mengalami perubahan bentuk dengan perubahan suhu. Ini menyiratkan bahwa bahan-bahan ini, ketika dihangatkan dengan cepat, dapat terpelintir dalam segmen melingkar, atau akhirnya meregang keluar dari bentuk, mengingatkan pada polimer memori. Jika kita mengandalkan bahan-bahan ini untuk tetap dalam bentuk ini, maka ini adalah masalah besar. Katakanlah kita memiliki jembatan yang dibangun dari bahan yang memiliki koefisien ekspansi termal yang tinggi. Saat suhu ini naik dan jembatan memanas, maka pada dasarnya jembatan akan mengalami pembengkokan/perubahan bentuk dengan suhu. Sekarang, jika itu adalah jembatan pintas maka orang-orang ini telah meningkatkan jarak tempuh sedemikian rupa sehingga membahayakan siapa pun yang mengemudi di jembatan itu. Jembatan apa pun yang tidak lurus tidak layak untuk dilalui.
Dengan peningkatan suhu, material cenderung memuai lebih banyak. Hal ini berlaku untuk semua material, tetapi lebih berlaku lagi untuk material yang memiliki koefisien ekspansi termal yang tinggi. Sekarang, pertimbangkan hal ini: Ketika kita memanaskan material dengan koefisien ekspansi termal yang tinggi, material tersebut akan memuai lebih banyak daripada ketika kita memanaskan material dengan koefisien yang rendah. Hal ini terutama menjadi pertimbangan utama ketika kita memilih material untuk berbagai aplikasi. Jika kita menginginkan material yang tidak terlalu banyak berubah bentuk pada suhu tinggi, kita harus memilih material dengan koefisien ekspansi termal yang rendah. Dengan demikian, Anda dapat yakin bahwa bahan pilihan Anda kuat dan akan mempertahankan strukturnya.
Jadi jika kita memanaskan suatu material, bagian-bagian dasarnya — molekul — menjadi jauh lebih dinamis dibandingkan dengan pendinginan. Gerakan tambahan ini dapat mengganggu gaya antarmolekul dan merusak kekuatan material secara keseluruhan. Hal ini khususnya berlaku untuk material dengan koefisien ekspansi termal yang besar. Ketika material ini memanas, ikatan yang menyatukan molekul mulai putus jauh lebih mudah, yang melemahkan material tersebut. Ini merupakan masalah serius ketika kita ingin material kita menjadi kaku dan kuat untuk tujuan tertentu.
Singkatnya, dalam suhu ekstrem atau dingin ekstrem, benda yang sangat mudah mengembang secara termal tidaklah begitu bagus. Contoh: Keunggulannya adalah jika kita memiliki material dengan koefisien tinggi di lingkungan yang sangat dingin, material tersebut akan sangat menyusut. Namun, jika kita menempatkan material yang sama pada suhu yang sangat tinggi, material tersebut akan mengembang secara signifikan. Jadi, yang dimaksud di sini adalah material tersebut dapat mengalami destabilisasi dan deformasi dengan cara yang tidak kita antisipasi. Memilih material yang tepat untuk tugas yang sedang kita kerjakan adalah yang terpenting sehubungan dengan suhu eksternal tempat kita bekerja. Untuk mengetahui bagaimana material ini akan berinteraksi secara berbeda dengan kondisi ini, kita harus berhati-hati tentang bagaimana material tersebut disatukan.
Sulit untuk merancang produk dengan bahan yang memiliki koefisien ekspansi termal yang lebih tinggi. Kita harus memastikan bahwa bahan tersebut akan mempertahankan bentuknya dan tidak berubah bentuk dengan suhu tinggi atau rendah. Dan kita harus memastikan bahan tersebut cukup kuat untuk apa yang ingin kita lakukan dengannya. Ini dapat diwujudkan dengan menggunakan lebih banyak bahan yang disebutkan daripada jika kita berurusan dengan bahan dengan koefisien ekspansi termal yang rendah. Peningkatan bahan yang digunakan secara alami akan menghasilkan produk akhir yang lebih berat dan, karenanya, lebih mahal. Aspek lain yang dapat mempersulit keadaan adalah menggunakan jenis standar manufaktur khusus untuk membentuk bahan dengan benar. Ini untuk membantu menjamin bahwa bahan tersebut tidak akan melengkung atau pecah karena panas.