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碳化物是指,电负性比它小的或者相近的元素(除氢外)所生成的二元化合物碳化物都具有较高的熔点,大多数碳化物都是碳与金属在高温下反应得到的。从元素的属性划分为金属碳化物和非金属碳化物。

中文名:碳化物

外文名:carbide

类 型:二元化合物

分 类:金属碳化物非金属碳化物

特 点:高熔点

示 例:碳化钙碳化铬

适用范围:工业

简介

碳化物是指,碳与电负性比它小的或者相近的元素(除氢外)所生成的二元化合物,碳化物都具有较高的熔点,大多数碳化物都是碳与金属在高温下反应得到的。

碳化钙(CaC2,俗称电石)、碳化铬()、碳化钽(TaC)、碳化钒(VC)、碳化锆(ZrC)、碳化钨(WC)(图:首饰)等都是金属碳化物。

碳化硼()、碳化硅(SiC)等属于非金属碳化物。 [1]

分类

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,如碳化钽碳化钨等。对于原子半径小于130pm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。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。

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

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。 [2]

碳化物用途

碳化硅又名金刚砂,是无色晶体,可以作优良磨料。

碳化硼是黑色有光泽的晶体,可用于研磨金刚石。

碳化物独特的强硬度与稳定性使它们在工业生产合金,

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参考文献

  1. [无机化学 高等教育出版社 第五版 2006年5月]
  2. [无机化学 冶金工业出版社 孙挺张霞 2011年1月]