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碳化物的概述、分类j及重要的碳化物用途

2020-06-03 18:20 医学教育网
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碳化物的概述、分类j及重要的碳化物用途,考生是不是都掌握了呢?快来跟着小编检验一下自己吧!

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。

碳化物的分类

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。

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]

重要的碳化物用途

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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