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词条 碳化物
释义

简介

carbide

通常指金属或非金属与碳组成的二元化合物。

从元素的属性划分为金属碳化物和非金属碳化物。

碳化钙(CaC2,俗称电石)、碳化铬(Cr4C3)、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(B4C)、碳化硅(SiC)等属于非金属碳化物。

从碳化物的键型划分为离子型碳化物、共价型碳化物和间隙型碳化物。

离子型碳化物,如碳化钙、碳化铍等。

碳离子有C(4-),C2(2-),C3(4-)三种,C(4-)与水作用发生水解生成甲烷;C2(2-)与水作用发生水解生成乙炔;C3(4-)目前仅制得

碳化镁(Mg2C3),与水作用发生水解生成丙二烯。

共价型碳化物,如碳化硅、碳化硼等,属原子晶体,既不与水作用也不与硝酸作用,且硬度大,可用作研磨粉和耐火材料。至于甲烷和其他碳氢化合物等,其晶体为分子晶体,已属有机化合物,通常不列入碳化物中。

间隙型碳化物多为过渡金属碳化物。多具有金属光泽、导电,以及熔点高、硬度大的特点,因此常被用作硬质合金的重要原料。

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(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

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。

碳化钙

中文名称: 碳化钙

英文名称: calcium carbide

中文名称2: 电石

英文名称2: acetylenogen

CAS No.: 75-20-7

分子式: CaC2

电子式:Ca2+[:C三C:]2- 中间的三代表三对共用电子对

分子量: 64.10

碳化硼

中文名称; 碳化硼

英文名:boron carbide

别名: 一碳化四硼

分子式: B4C

产品用途:用于硬质合金、宝石等硬质材料的磨削、研磨、钻孔及抛光,金属硼化物的制造以及冶炼硼钠、硼合金和特殊焊接等。

物化性质:

灰黑色粉末。

相对密度2.52。

熔点2350℃。

沸点>3500℃。

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更新时间:2025/3/21 7:32:29