碳化物（Carbide）

碳与电负性比碳小的元素所组成的二元化合物，叫做碳化物，其中某些碳化物的最简式符合化合价规则，例如 Al4C3，SiC 等，而另一些碳化物的最

简式却表示出碳化物结构的复杂性。如 B4C，Cr3C2 等，从碳化物的键型来看， 它们一般分为离子型，共价型和间充型（金属型）三类。

离子型碳化物通常由活泼金属所形成，如碳化钙 CaC2，它是用焦炭和氧

化钙在电弧炉中高温（2273K）焙烧而得到的产品。

CaO＋3C→CaC2＋CO

纯的 CaC2 是一种白色结晶状固体，熔点为 2573K，工业产品因掺有杂质

炭而呈灰色，称为电石。当用水处理时，由于钙离子或C2- 的水解，立即生

成碳的氢化物乙炔。

CaC2＋2HOH→Ca（OH）2＋HC≡CH

共价型碳化物是非金属硅或硼的碳化物，如 SiC，B4C 等，它们是原子晶体，都是极硬、难溶、化学惰性的物质。碳化硅（Car-borundum）俗称金刚砂，其结构与金刚石相似，在 SiC 中，每个碳原子以 sp3 杂化轨道与硅原子形成四个单键，而硅原子也以 sp3 杂化轨道与碳原子构成四个单键，这样构成无限的空间网络结构，其硬度仅次于金刚石，常用作磨料和制造砂轮，也可用作炉壁的衬里。

间充型碳化物是由碳与钛、铪、钒、铌、钽、铬、钼、钨、锰、铁等过渡金属形成的，即当金属原子紧密堆积的晶格间有足够大的空隙，高温时能够接受体积小的碳原子而形成的固熔体（原金属晶格不变），例如 WC、Fe2C 等，这些碳化物的共同特点是具有金属光泽，能导电、导热、熔点、沸点、硬度大，但脆性也大。