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。从元素的属性划分为金属碳化物和非金属碳化物。
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
碳化钽和
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。
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。