利用熱膨脹方法對材料進(jìn)行測定和研究稱為“膨脹分析”。它不僅用于膨脹系數(shù)的測定，也是研究動態(tài)相變過程的有效手段，例如鋼中過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變過程（TTT曲線）和連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變過程（CCT曲線）的測定，常用方法就是膨脹分析。在金屬材料研究中，材料的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變、再結(jié)晶、時(shí)效固溶和沉淀析出，往往都伴隨著體積的變化，因此可以用膨脹分析法來研究。又如粉末冶金中材料燒結(jié)致密度的評定，非晶體材料的軟化溫度的測定等也可用這一方法。
熱膨脹系數(shù)的測定方法可分為接觸法和非接觸法兩類。接觸法是將物體的膨脹量用一根傳遞桿一接觸的方式傳遞出來，再配以不同的檢測儀器測得；非接觸法則不采用任何傳遞機(jī)構(gòu)。
示差法是基于采用熱穩(wěn)定性良好的材料石英玻璃（棒和管）在較高的溫度下，其線膨脹系數(shù)隨溫度而改變的性質(zhì)很小。當(dāng)溫度升高時(shí)，石英玻璃與待測試樣都會發(fā)生膨脹，但是待測試樣的膨脹比石英玻璃管上同樣長度部分的膨脹要大。因而使得與待測試樣相接觸的石英玻璃棒發(fā)生移動，這個(gè)移動是石英玻璃管、石英玻璃棒和待測試樣三者的同時(shí)伸長和部分抵消后在傳感器上所顯示的ΔL值，它包括試樣與石英玻璃管和石英玻璃棒的熱膨脹之差值，測出這個(gè)系統(tǒng)的伸長之差值及加熱前后的溫度差，并根據(jù)已知石英玻璃的膨脹系數(shù)，便可算出待測試樣的熱膨脹系數(shù)。
使用熱膨脹分析儀進(jìn)行試驗(yàn)液晶實(shí)時(shí)可顯示儀器的狀態(tài)與數(shù)據(jù)。試驗(yàn)中由用戶自行設(shè)定升溫速率，軟件PID控制線性升溫。用標(biāo)準(zhǔn)樣品可以校正儀器各項(xiàng)指標(biāo)。測量過程自動完成、自動繪圖，也可人工修正，電腦自動計(jì)算線膨脹系數(shù)、體膨脹系數(shù)、線膨脹量、急速膨脹。
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