Abrasivi artificiali: la composizione del carborundo

Il carborundo è l’abrasivo artificiale che è costituito essenzialmente da carburo di silicio e che viene definito anche come “carborundum”. Tale composto può essere ottenuto, insieme all’ossido di carbonio, andando a riscaldare al forno elettrico una miscela di silice e carbone, il tutto secondo una opportuna reazione chimica. Le materie prime per la sua preparazione sono diverse: si tratta della quarzite macinata o sabbia quarzosa (in grammi da uno a quattro millimetri) e, come carbone, il coke oppure l’antracite. Dato che nelle materie prime sono inevitabilmente presenti ferro e alluminio, alla miscela si è soliti aggiungere del cloruro di sodio, il quale facilita la volatilizzazione di questi elementi sotto forma di cloruri.

Si aggiunge anche della segatura di legno allo scopo di rendere porosa la mescolanza e facilitare la fuoriuscita dell’ossido di carbonio. Il riscaldamento in questione viene effettuato in dei forni elettrici monofasi, a resistenza, che funzionano in maniera discontinua. Un ciclo operativo, inoltre, dura circa una settimana. Con tutta probabilità, nel forno il carbonio riduce la silice a silicio metallico. Dal forno stesso si ottengono due prodotti distinti, uno di prima qualità e ben cristallizzato e un altro a carbonio libero ed ossigeno.

Dopo la cernita, il carborundo viene frantumato in modo da separare i singoli cristalli e mantenendone taglienti gli spigoli, cercando di produrre poca polvere: la separazione magnetica del ferro è un altro momento importante, così come il lavaggio con acido solforico. Oltre che come abrasivo, esso viene sfruttato a livello industriale come ottimo refrattario, visto che fonde solamente sopra i duemila gradi. I limiti al suo utilizzo, comunque, sono dettati dal costo piuttosto elevato e dalla scarsa resistenza in atmosfera ossidante, senza dimenticare la facilità con cui viene attaccato da parte degli alcali e del ferro. Un ulteriore uso è quello relativo alla formazione di resistenze elettriche per forni, note con il nome di silindum e silit.