materialdensitet

Materialdensitet, ofte kaldet blot densitet, er et mål for hvor mye masse en gitt mengde av et materiale inneholder i forhold til volumet. Den grunnleggende definisjonen er rho = m/V, der rho er tetthet, m er masse og V er volum. SI-enheten er kilogram per kubikkmeter (kg/m3); i hverdagsspråket brukes ofte gram per kubikkcentimeter (g/cm3).

Det finnes ulike typer tetthet som brukes i materialvitenskap. Den sanne eller intrinsiske tetheten beskriver massen per det faste volumet til materialet uten porer og hulrom. Bulk- eller tilsynelatende tetthet tar derimot hensyn til porer og hulrom og avspeiler hvordan materialet oppfører seg i en bulkprøve. For porøse materialer kan forskjellen mellom disse stor.

Måling av tetthet skjer vanligvis ved å måle masse og volumi ved hjelp av metoder som Archimedes prinsipp, pyknometri eller gasspyknometri. Tettheten varierer med temperatur og trykk, og for de fleste materialer synker tettheten når temperaturen stiger. Av forskjeller i fase (fast, væske, gass) og krystallstruktur følger også forskjeller i tetthet.

Vanlige eksempler: metaller har høye tettheter (jern ca. 7,8 g/cm3, aluminium ca. 2,7 g/cm3, kobber ca. 8,96 g/cm3); polymerkilder har lavere tetthet (ofte 0,9–1,5 g/cm3); treverk varierer betydelig (omtrent 0,3–0,8 g/cm3 avhengig av art og fuktighet); betong ligger omkring 2,3 g/cm3 i bulk. Våt eller komprimert materiale kan også gi varierende tetthet.

Tetthet er viktig i design og analyse, særlig for konstruksjon, væsketransport, buoyancy og materialvalg. Det hjelper å vurdere lagerkapasitet, kompresjonsrespons og transportmessige egenskaper i ingeniørprosjekter.