當溫度變化時，由于外界的約束和內部各部分之間的相互制約，人體不能自由伸縮而產生的應力稱為熱應力，也稱為變溫應力。以玻璃為例。我們都知道，玻璃放在火焰上，過一段時間就會爆裂。因為這個時候玻璃是邊加熱邊不加熱的。由于有熱脹冷縮的特點，受熱側此時正試圖快速膨脹，而未受熱側則拖著受熱側的后腿，膨脹速度沒那么快。這是熱應力。因為玻璃又脆又硬，寧可碎也不要互相讓步，最終導致爆裂。

讓我們來看看硅碳棒中的熱應力是什么樣子的。首先，將硅碳棒看作一個圓柱體(硅碳棒實際上是一個空心圓柱體，也是為了便于描述和理解)。當溫度升高時，外部溫度略低，內部溫度相對較高，所以內部膨脹力大于外部膨脹力，此時產生熱應力，內部支撐外部膨脹。冷卻時，由于與爐內氣氛接觸，外部溫度迅速下降，而內部溫度下降緩慢。這時外部溫度想急劇收縮，但內部溫度收縮沒那么快，也產生熱應力。硅-碳棒-硅-鉬棒不會像玻璃一樣爆裂，因為它逐漸升溫降溫，強度遠大于玻璃，但也會有一定的作用，比如表面的二氧化硅保護膜破裂。

硅碳和硅鉬棒的熱應力在使用中是無法避免的，但需要在使用中盡量減小熱應力和溫差，以減少熱應力對硅鉬棒壽命的影響。