一、碳化物的类型

碳可与一些电负性比其小的或相近的元素形成碳化物。根据碳化物的组成和结构，通常可分为离子型、金属型及共价型三大类。

1. 离子型碳化物

离子型碳化物又称类盐碳化物,一般由电负性低的金属元素与碳元素所形成。在离子型碳化物中碳以阴离子形式存在，主要的碳阴离子有 C^4- 、C₂^2- 、C₃^4-等。含C^4－的碳化物有Be₂C和Al₃C₃等，它们在水解时能放出甲烷，故又称甲烷化物。如：

Be₂C ＋ 4H₂O=2Be(OH)₂ ＋ CH₄

Al₃C₄ + 12H₂O=4Al(OH)₃ ＋3CH₄

含C₂^2-的碳化物有NaC₂、CaC₂、Ag₂C及ZnC₂等多种，其中的结构式为（CC)^2－。此二碳 离子为弱酸——乙炔的共扼碱。它们以水解时产 生乙炔为特征，又称乙炔化物。如：

Na₂C₂ ＋2H₂O=2NaOH ＋ C₂H₂ 

CaC₂＋2H₂O=Ca(OH)₂ ＋ C₂H₂ 

含C₃^4-的碳化物有Mg₂C₃，其中的结构 呈直线型(C = C = C)^4－。与水反应生成C₃H₄，如： Mg₂C₃＋4H₂O =2Mg(OH)₂ ＋ C₃H₄

2. 金属型的碳化物

金属型的碳化物又称间充型碳化物，它是由 d过渡元素与碳元素所形成，如TiC、TaC、HfC及W₂C等。在这类化合物中，金属原子以密堆积方式排列，碳原子嵌在密堆积的八面体孔穴内。通 常具有金属光泽，而且导电性能优良，硬度大，熔 点非常高。化学性质一般不活泼,能抗腐蚀，在空 气中稳定。另外有一些碳化物，如Fe₃C、Mn₃C、Co₃C、Ni₃C等虽然也归人金属型碳化物之列，但 金属原子并不按密堆积方式排列，因此性质上介 于金属型与离子型之间，能被水和稀酸分解得到 烃类和氢气的混合物。

3.   共价型的碳化物

共价型的碳化物是由碳元素与一些电负性相似的元素化合而形成，重要的有SiC和B₄C。SiC 为无色晶体，具有金刚石结构，故又名金刚砂。B₄C为黑色固体,其结构较复杂，但也是以共价键 相结合的三维网格晶体。在这类碳化物中，碳原 子和硅、硼原子以共价键结合，形成原子晶体。它 们硬度大、熔点高，并具有化学惰性。

二、碳化物的制备

碳化物通常可用下面的方法制备:在高温下， 碳与其它元素直接化合，或与金属氧化物直接反应,如：              

Si + CSiC

4A₁ ＋ 3CAl₄C₃

CaO ＋ 3C( 电炉)CO ＋CaC₂

也可以使金属与适宜的碳氢化合物蒸气一起 加热反应而制得。

三、碳化物的用途

碳化物的用途是非常广泛的，碳化铝与水反 应在实验室可用来制取甲烷。碳化钙是工业上制 造乙炔的重要原料，目前世界上约有80%的乙炔 是由碳化钙制取的。碳化钛、碳化钽等可作髙温 材料，已用来制造火箭的心板和喷嘴。碳化硅、碳 化硼均可做优良的磨料和制切削工具,也是大有发展前途的高温结构材料。