密度（Density）是物理學中的一個基本概念，是一個較為普遍的概念，常見的物理量有質量密度、電荷密度、能流密度等。絕大多數情況下密度默認指的是質量密度，指物質的質量與其體積之比，即單位體積內物質的質量。其數學表達式為ρ= m/V，其中ρ(讀作“rou”)表示密度，m表示質量，V表示體積。固有屬性?：密度是物質的一種固有屬性，不同物質通常具有不同的密度。例如，水的密度約為1×103kg/m3，而鐵的密度約為7.87×103kg/m3。????與狀態(tài)和溫度相關?：同種物質在不同狀態(tài)（如固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)）或不同溫度下，密度可能不同。例如，冰的密度小于液態(tài)水的密度。????獨立性?：密度與物質的質量、體積、形狀無關，僅取決于物質本身的特性。???密度的單位?：密度的國際單位是千克每立方米（kg/m3），常用單位還有克每立方厘米（g/cm3），兩者換算關系為1g/cm3=103kg/m3 。??

計算公式：ρ=m/V

單位：g/cm3 或 kg/m3

符號：ρ

密度的影響因素

溫度變化：隨著溫度的升高，金屬材料通常會膨脹，導致密度降低。 相反，溫度降低時，材料收縮，密度會增加。合金元素：合金中不同元素的加入會改變材料的密度。 例如，不銹鋼中加入鎳和鉻，其密度會略高于純鐵。加工工藝：鑄造、鍛造、擠壓等不同的加工工藝也會導致材料密度有所差異。

常用金屬材料密度

鋼鐵（Steel）鐵是地球上最常見的金屬之一，也是工業(yè)化生產中最重要的原材料之一。它的密度高、強度大，耐腐蝕性也較強，因此廣泛用于制造建筑、汽車、機器等各種設備和器具。純鐵：7.87 g/cm3、碳鋼：7.85g/cm3、不銹鋼：7.93g/cm3。

鋁（Aluminum）鋁是一種輕質金屬，具有良好的導電、導熱和反射性能，同時也具有較高的韌性和可加工性，廣泛應用于航空航天、汽車、建筑等領域。純鋁：2.70g/cm3、鋁合金：2.60 - 2.85g/cm3。

銅（Copper）銅是一種優(yōu)良的導電金屬，也具有良好的加工性和耐腐蝕性能，在電子、通訊、建筑等領域得到廣泛應用。紅銅（純銅）：8.96g/cm3、黃銅（銅鋅合金）：8.40 - 8.70g/cm3、青銅（銅錫合金）：8.50 - 8.80g/cm3。

鈦（Titanium）鈦具有十分優(yōu)異的性能，因而得到了廣泛應用。其應用領域主要有：航空航天、艦船制造、化工石化、交通運輸、兵器、海洋、電力、建筑、冶金、醫(yī)療、運動器械、生活用品和輕工業(yè)等。純鈦：4.51g/cm3、鈦合金：4.40 - 4.85g/cm3。

鎂（Magnesium）鎂是一種輕質金屬，密度低、強度高、導熱性能好，在航空航天、汽車、電子等領域得到廣泛應用。純鎂：1.74g/cm3、鎂合金：1.73 - 1.85g/cm3。

鋅（Zinc）鋅是一種藍白色金屬，具有良好的防腐和耐蝕性能，廣泛用于電池、合金、涂料等領域。純鋅：7.14g/cm3、鋅合金：6.80 - 7.20g/cm3。

鉛（Lead）鉛是一種耐蝕的重有色金屬材料，鉛具有熔點低、耐蝕性高、X射線和γ射線等不易穿透、塑性好等優(yōu)點，常被加工成板材和管材，廣泛用于化工、電纜、蓄電池和放射性防護等工業(yè)部門。純鉛：11.34g/cm3。

銀（Silver）銀是一種優(yōu)良的導電、導熱金屬，被廣泛應用于電子、通訊、光學等領域。純銀：10.49g/cm3。

金（Gold）金是一種重量輕、顏色美麗的金屬，具有良好的導電、抗氧化性和化學穩(wěn)定性，在珠寶、電子器件等領域得到廣泛應用。純金：19.32g/cm3。

鉻（Chromium）鉻是一種耐腐蝕金屬，廣泛用于防銹、合金、電鍍等領域。純鉻：7.15 g/cm3。

鉬（Molybdenum）鉬是一種高溫強度金屬，具有良好的抗腐蝕、耐磨性和高溫穩(wěn)定性，被廣泛應用于航空、機械等領域。純鉬：10.28g/cm3。

鎳（Nickel）鎳是一種具有高耐腐蝕性的金屬，廣泛應用于化學、電子、航空等領域。純鎳：8.90g/cm3、鎳合金：8.40 - 9.00g/cm3。

鈷（Cobalt）鈷是生產耐熱合金、硬質合金、防腐合金、磁性合金和各種鈷鹽的重要原料。鈷消費中約70%是金屬態(tài)鈷，主要用于超級耐熱合金、工具鋼、硬質合金、磁性材料等方面。純鈷：8.90g/cm3。

鉑（Platinum）鉑具有良好的高溫抗氧化性和化學穩(wěn)定性，易加工成形。鉑主要應用于珠寶首飾、抗癌藥物、化工催化劑、鉑電極、耐腐蝕器皿和特種合金等。純鉑：21.45g/cm3。

擴展知識：

在選擇金屬材料時，除了考慮密度，還應考慮其強度、硬度、耐腐蝕性等物理和化學性能。在進行材料重量計算時，可以使用密度公式：重量（g）=體積（cm3）× 密度（g/cm3）。在比較不同材料的密度時，務必確保比較的是在相同條件下的數據，以免產生誤導。

世界上密度最小的物質前十名主要包括氣體、低密度液體和固體，按密度升序排列如下（這些物質的密度值基于標準條件(氣體為0°C和1大氣壓)，實際密度可能因溫度和壓力變化而略有差異）:

1.氧氣(H?) : 密度約0.000089g/cm3，是密度最小的氣體。

2.氦氣(He): 密度約0.000178g/cm3，僅次于氫氣。 

3.氖氣(Ne): 密度約0.0009 g/cm3，屬于稀有氣體。 

4.氬氣(Ar) :密度約0.00178 g/cm3，常見于空氣中。

5.氣凝膠(如硅氣凝膠):密度可低至0.001 g/cm3，是已知密度最小的固體材料。

6.氪氣(Kr) :密度約0.00374g/cm3，稀有氣體。

7.氙氣(Xe):密度約0.00589 g/cm3，密度較高的稀有氣體。

8.液態(tài)氫 (H?):密度約0.07 g/cm3，低溫下呈液態(tài)。

9.松木: 密度約0.3-0.6 g/cm3，是常見低密度固體材料。

10.鋰(Li) :密度約0.534 g/cm3，是密度最小的金屬元素。

世界上高密度物質前十名

1. 鋨（密度：22.59 g/cm3）

鋨，這種密度高達22.59的物質，在科學領域中占據著舉足輕重的地位。其高密度特性使得它成為了制造硬度極高合金的理想選擇，同時也在眾多精密儀器中發(fā)揮著不可或缺的作用。鋨的存在，不僅彰顯了自然界的神奇與奧妙，更為人類的科技進步貢獻了一份力量。鋨，作為鉑族金屬的一員，其元素符號為Os。在化學學科的學習中，鋨的出場率相對較低，因此許多人對它感到陌生。然而，這并不妨礙它成為密度最大的金屬這一事實的閃耀。鋨通常從鋨銥礦中提取，其獨特的物理性質使得它成為制造高硬度合金的理想選擇。

2. 銥（密度：22.56 g/cm3）

銥，同樣作為鉑族金屬的一員，其密度為22.56，在金屬中位列前茅。這種稀有金屬的獨特性質，使其在高科技領域有著廣泛的應用。銥的提取主要來源于鋨銥礦，其高密度和穩(wěn)定性為制造特殊合金提供了可能。銥的元素名源自拉丁文，意為“彩虹”，象征著其絢麗多彩的屬性。在1803年，英國化學家坦南特與法國化學家德斯科蒂，在共同研究用王水溶解粗鉑的過程中，意外地從器皿底部的黑色粉末中首次分離出了鋨和銥。值得一提的是，銥在地殼中的含量極為稀少，僅為千萬分之一，這進一步彰顯了其珍貴與獨特。

3. 鉑（密度：21.45 g/cm3）

鉑，這一在我們生活中并不陌生的金屬，無論是在化學學習的舞臺上，還是在日常生活的角落里，都扮演著重要的角色。相較于其他金屬，鉑以其柔軟的特性、出色的延展性、以及卓越的導熱和導電能力而著稱，被譽為最高貴的金屬之一。人類對鉑的利用歷史可以追溯到兩千多年前，充分展現了其在人類文明發(fā)展中的不可或缺的地位。

4. 錸（密度：21.04 g/cm3）

這一金屬元素，雖然在我們的日常生活中并不常見，但同樣擁有著獨特的性質和廣泛的應用。錸的密度高達21.04，這一特性使得它在某些高科技領域中發(fā)揮著不可或缺的作用。隨著人類對材料科學的不斷探索，錸的應用前景也愈發(fā)廣闊。錸，以Re為其元素符號，呈現銀白色的重金屬色澤，極為稀有，在地殼中的平均含量僅為十億分之一。值得一提的是，錸還擁有著極高的熔點和沸點，其化學特性與錳和锝頗為相似。

5. 镎（密度：20.45 g/cm3）

镎，這種銀白色的金屬元素，帶有放射性，因此具有一定的危險性。在空氣中，它會逐漸氧化，但過程較為緩慢。值得注意的是，镎在自然界中極為稀少，幾乎難以找到。它主要存在于鈾礦中，且量極少，這主要是由于鈾衰變過程中產生的游蕩中子所導致。

6. 钚（密度：19.86 g/cm3）

钚，一種具有高密度的金屬元素，同樣帶有放射性，因此需謹慎處理。其密度高達19.86，遠超許多常見金屬。在自然界中，钚也較為稀少，主要伴隨鈾礦出現，但含量甚微。钚，其元素符號為Pu，不僅是一種放射性元素，更是原子能工業(yè)不可或缺的原料。在核燃料和核武器的制造中，钚扮演著至關重要的角色，其裂變能力使得它成為這些領域的關鍵成分。值得一提的是，長崎市原子彈爆炸事件中，钚被用作內核材料，充分展現了其強大的能量釋放能力。自1940年起，美國加州大學伯克利分校及勞倫斯伯克利國家實驗室便開始了對钚的合成研究，為人類探索原子能領域奠定了堅實基礎。

7. 鎢（密度：19.35 g/cm3）

鎢，一種具有高密度的金屬元素，在許多領域都有著廣泛的應用。其密度高達19.35，使得它成為了眾多工業(yè)應用中的理想選擇。無論是作為合金添加劑，還是用于制造高溫材料，鎢都展現出了其出色的物理和化學性質。鎢，這種金屬元素，以其鋼灰色或銀白色的外觀、高硬度和高熔點而聞名。在常溫環(huán)境下，它能夠抵御空氣的侵蝕，展現出穩(wěn)定的化學性質。鎢在工業(yè)領域有著廣泛的應用，例如制造燈絲、高速切削合金鋼以及超硬模具。同時，它還是光學儀器和化學儀器制造過程中不可或缺的材料。值得一提的是，中國在全球鎢儲藏量上占據領先地位。

8. 金（密度：19.32 g/cm3）這種珍貴的金屬元素，以其高密度和獨特的物理性質而著稱。

在自然界中，金通常以單質的形式存在，具有很高的化學穩(wěn)定性。由于其美麗的色澤和耐久性，金在珠寶制造、電子工業(yè)以及投資領域都有著廣泛的應用。此外，金還是一種重要的戰(zhàn)略資源，對國家經濟和科技發(fā)展具有重要意義。金，這種被廣泛喜愛的貴金屬，以其單質形態(tài)，即我們常說的黃金，在人類歷史上一直扮演著重要角色。無論是作為貨幣、保值物，還是珠寶制造的原材料，黃金都備受推崇。在自然界中，黃金主要存在于巖石中的金塊或金粒、地下礦脈以及沖積層中，以其獨特的物理性質和化學穩(wěn)定性，成為了人類社會不可或缺的寶貴資源。

9. 鋦（密度：19.26 g/cm3）

鋦，這種金屬元素，擁有19.26的密度，與黃金等貴金屬相提并論。盡管它在日常生活中的使用可能不如黃金廣泛，但鋦的獨特性質仍使其在特定領域中占據一席之地。

鋦，這種金屬元素，不僅擁有19.26的高密度，還帶有一定的放射性，屬于人造元素范疇。它呈現出銀白色的金屬光澤，并具備良好的延展性。鋦元素是通過人工核反應合成的，因此在日常生活中并不常見，但在放射化學實驗以及特殊的同位素能源應用中，卻發(fā)揮著不可或缺的作用。值得一提的是，鋦元素的發(fā)現者是美國加州大學伯克利分校的西博格教授及其團隊，他們于1944年在伯克利實驗室成功發(fā)現了這一元素。

10. 鈾（密度：18.95 g/cm3）

鈾，這種元素以18.95的密度，位列金屬元素密度排行榜的上游。在自然界中，鈾以多種同位素形式存在，其中以鈾-235和鈾-238最為常見。鈾元素在放射性和核技術領域有著廣泛的應用，例如核燃料、核武器以及核醫(yī)學成像等。此外，它還與許多重要的工業(yè)過程密切相關，如金屬冶煉和化工生產等。然而，由于鈾的放射性特性，其處理和儲存需要特別謹慎，以確保環(huán)境和人類的安全。鈾是自然界中能夠找到的最重元素，其發(fā)現可追溯至1789年，由馬丁·海因里?！た死樟_特首次發(fā)現。在核裂變現象被揭示之前，鈾的化合物曾被用于瓷器的著色，而隨著核技術的進步，鈾逐漸成為核燃料的重要選擇。