碳化物
相关tags:
碳化物名词解释：
（carbides）碳与各种电负性比它小的元素结合而成的二元化合物，不包括碳与氮、磷、氧、硫和卤素形成的化合物。碳化物有三种类型：离子型碳化物、间充型碳化物和共价型碳化物。
离子型碳化物又称类盐型碳化物，主要为ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅠB、ⅡB（除Hg外）和一些f过渡元素（f层电子未填满）与碳形成的二元化合物。这些碳化物含（∶C≡C∶）2-离子，通常具有NaCl型晶格；与水反应产生乙炔，故又称乙炔化物：
CaC2 2H2O→Ca(OH)2 HC≡CH
在这类碳化物中，碳化铍和碳化铝水解时产生甲烷，镁的一种碳化物Mg2C3水解时产生丙炔CH3-C≡CH。
间充型碳化物又称金属型碳化物，主要是d过渡元素，特别是ⅥB、ⅦB族及铁系元素与碳形成的二元化合物。其结构特点是碳原子充填在密堆积金属晶格的四面体孔穴中，不影响金属的导电性。对于原子半径大于1.3埃的金属，碳原子不会使金属晶格变形，只使晶格更紧密坚实。这些金属的碳化物具有极高的熔点和硬度，如碳化钽（见钽）和碳化钨等。对于原子半径小于1.3埃的金属，碳原子使原金属晶格变形，碳的原子链贯穿在变形的金属结构中，如铬、锰、铁、钴和镍的碳化物。这些金属的碳化物的性质介于离子型和间充型之间，有较高的熔点和硬度，也能被水和酸分解生成烃类和氢的混合物。
共价型碳化物主要是硅和硼的碳化物，如碳化硅和碳化硼（见硼）。在这些碳化物中，碳原子与硅、硼原子以共价键结合，属原子晶体。它们具有高硬度、高熔点和化学性质稳定的特点。
制法和应用这三类碳化物可由金属、硅、硼或它们的氧化物在2000℃的高温下与碳或烃类反应制得。
离子型碳化物中以碳化钙最有用，主要做乙炔的原料。间充型碳化物主要用作耐高温、高硬度的特殊结构材料和高速切削工具材料，如碳化钽和碳化钨。共价型碳化物主要用作磨料，如碳化硅、碳化硼等。
（龚毅生）