不同种类的碳化物

碳从碳化物的键型划分，可分为离子型碳化物、共价型碳化物和间隙型碳化物三类碳化物。它们主要的性质和主要的代表物质如下：

（1）离子型碳化物：指那些碳与碱土金属结合的化合物，主要有碳化钙、碳化铍等。碳离子有C（4-）、C2（2-）、C3（-）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；目前仅制得的碳化镁（Mg2C3）属于C3（-）型离子，其与水能够发生作用而水解生成丙二烯。其反应的方程式如下：

（2）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，既不与水作用也不与硝酸作用，且硬度大，主要用作研磨粉和耐火材料。(www.xing528.com)

（3）间隙型碳化物：多为过渡金属碳化物。其结构特点是密堆积金属晶格的四面体孔穴被碳原子填充，对金属的导电性影响不大。碳原子填充到这个金属的晶格中，会对晶格有影响。对原子半径大于0.13nm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。对原子半径小于0.13nm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隙型之间，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。

由于间隙型碳化物具有优异的化学和物理等性质，因此相关的研究者在很久以前就开始了对间隙型过渡金属碳化物的合成研究。但是随着对材料性能要求越来越高，纳米级碳化物成为研究热点，研究重点在制备纳米级过渡金属碳化物。