有材料受到加热后不会膨胀吗？

罗伯特·马修斯

我们都知道“热胀冷缩”，即材料在受热时体积会膨胀，在遇冷时体积会收缩。“热胀冷缩”是大多数材料都遵循的规律，但是在一些特定条件下，也有一些材料反其道而行之，在受热时，体积却缩小了。

首先，正常情况下，热收缩性橡胶等高分子聚合物的分子链是展开的，当橡胶受热时，橡胶的分子链就会卷曲起来，造成橡胶体积缩小。

其次，水在0℃～4℃时会冷胀热缩，当温度超过4℃，水又会恢复热胀冷缩。水的反常膨胀受到两种因素的影响：一方面，0℃左右的水中存在缔合水分子（多个水分子连在一起）。随温度升高，大的缔合水分子逐渐瓦解，变成三分子、双分子缔合水分子和单个水分子，这些小的缔合水分子可以“嵌入”大的缔合水分子中，因此，水的体积会减小。另一方面，随着温度升高，水分子的运动速度加快，分子间的距离会逐渐加大，水的体积会增大。在这两种作用的影响下，水的体积出现了随温度升高，先缩小后膨胀的特点。

最后，负热膨胀化合物在一定温度范围内，也会发生热缩现象。例如，钨酸锆在-273℃～770℃間，都会随温度升高而收缩，这是由它特殊的晶体结构造成的。