碳化物（carbides）

我们见到的碳大多与氢、氧成键，但碳也能直接与金属和类金属结合成碳化物——这一类涵盖从曾点亮矿工灯的产气块料，到比淬火钢更硬的切削刀尖的一切。这个词背后是一个出人意料地多样的家族，而这种多样性能告诉你很多关于碳的搭档电负性有多强的信息。

碳化物是碳与电负性较低的元素组成的二元化合物，按结构分为三类。离子型（盐状）碳化物与非常正电性的金属生成：碳化钙 CaC2 含乙炔根离子 C2^2-，遇水放出乙炔，这正是它曾用于电石灯的原因；有些如 Al4C3 含孤立的 C^4-，遇水给出甲烷。共价型（巨分子）碳化物与电负性接近碳的元素生成：碳化硅（SiC，金刚砂）和碳化硼是类金刚石的网络，极硬、高熔点且惰性。间隙型碳化物则在小小的碳原子滑入过渡金属晶格的空隙时形成：碳化钨（WC）和碳化铁（渗碳体 Fe3C）保留金属性却获得极高硬度；这些往往是非化学计量的。

碳化物贯穿重工业。碳化钙是制取乙炔的途径，历史上也是制肥料的途径（经氰氨化钙）。碳化硅和碳化硼是磨料、耐火材料和装甲材料。碳化钨用于加工刀具和钻头的刀尖。碳化铁则是钢冶金的核心，它的生成与分布主宰着硬度。这三类碳化物是一堂干净的课，讲明键合类型——离子型、共价型还是间隙金属型——如何直接随碳与其搭档之间的电负性差而定。