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温度会改变黏土材料的内部结构和化学组成，这些变化因不同的烧成制度、不同的制作原料而不同，因此，陶瓷器等热环境下的产物，一旦制成，其内部结构通常不会轻易改变。正是原料和烧制工艺留下的这些“痕迹”，使我们可以利用现代的科技手段，对其进行分析，借以揭示古陶瓷的烧制工艺和原料组成。本文所讨论的热膨胀测温法，即依据古代文物在烧制过程中留下的这些“痕迹”，逆向推测它们的原始烧成温度、原料组成和烧制工艺。
分析温度留下痕迹的方法很多，岩相、差热、衍射等，都是通过分析烧制品的矿物组成、再结合相关矿物的形成条件，逆向推测其原始烧成温度和烧制工艺。而热膨胀法则是利用温度与体积的关系来判断原始烧成温度。温度与体积的关系，包含很多内容，不仅仅是其内部矿物组成的变化，更重要的是它能反映粘土物质的各种变化，如粘土物质内部物理结构的变化(结构相变、粘土颗粒大小及颗粒间空隙的填充等)。这种物理结构的改变通常不涉及其内部矿物的结构，因而很难通过差热和衍射等物相分析手段分析出来，并且这种改变具有线性连续变化的特性，是与温度和保温时间成特殊函数关系的变化，因此，热膨胀法测试古代陶瓷制品的原始烧成温度，较之其他方法更加准确而直接。
本博士学位论文共有六章。第一章主要介绍了本论文选题的目的、意义，国内外研究现状，本论文的研究思路和内容框架。第二章着重讨论了热膨胀测温方法的相关研究，首先通过引入烧结理论，指出热膨胀测温法的理论基础主要有三点：1).烧结的驱动力为温度；2).收缩率是描述烧结程度的物理量之一；3).烧结程度与温度有关，即不同温度对应不同程度的烧结。其次，经过陶器和瓷器的模拟实验研究取得如下重要结论：1).陶瓷器的原始烧成温度与它的重烧热膨胀曲线出现净收缩的温度一一对应，成线性正比关系，因此，无论陶器还是瓷器，热膨胀测温法原则上都可以正确地测试它们的原始烧成温度；2).无论陶器抑或瓷器，测温曲线出现净收缩的温度通常高于其原始烧成温度，因此，必须减去相应的误差值，考虑到这个误差值随着烧成温度的升高而减小，因此，热膨胀测温法更加适合测试高温陶瓷样品；3).热膨胀测温法所获得的测温曲线是其热膨胀率随温度的变化曲线(简称DIL曲线)，模拟实验结果表明，以一阶导数曲线(或称dL/dt曲线)出现的净收缩温度判读原始烧成温度时，其误差值相对较小，结论也更为可靠；4).无论陶器还是瓷器，利用净收缩温度作为判断烧成温度的依据时，都有最低温度的限制。一般说来，陶器的限制是800℃，瓷器的限制是900℃，当陶瓷器的原始烧成温度低于相应的限制时，测温曲线的所谓净收缩温度将不代表其烧成温度；5).陶瓷器的测温结果与胎釉原料密切相关，因此，必须针对不同情况，采用不同步骤认真分析，必要时还要辅以其他分析手段，只有这样，才能确定这些陶瓷器的原始烧成温度；6).对于低温陶器，需先证明其为非高温陶器，然后逐步增温反复重烧，根据测温曲线的变化规律，判断其原始烧成温度的范围，然而，必须指出，一些原料组成复杂的陶器(如，陶范、陶水管等)在低温阶段常有收缩现象，此时必须对DIL、一阶导数和二阶导数曲线作综合分析，使之相印证，方可能判断其原始烧成温度的范围。第三至第五章分别以古代陶器、瓷器、陶范和陶水管为专题，讨论了它们烧成温度的测试方法和相关问题。第六章则对全文进行了总结。