Silicon Carbide Ceramics for Armor Applications: A Review of Sintering Methods and Additive Systems

2026

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/molecules31071185
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Silicon carbide (SiC) ceramics are among the most attractive materials for lightweight armor because they combine low density (3.0–3.2 g/cm3), high hardness, and high thermal and chemical stability; however, their densification remains challenging because of strong covalent bonding and low self-diffusion. This review analyzes the main sintering routes used for armor-grade SiC ceramics, including solid-state sintering, liquid-phase sintering, hot pressing, gas-pressure sintering, hot-isostatic pressing, ultra-high-pressure sintering, two-step sintering, and spark plasma sintering, together with additive systems based on B, C, Al2O3, Y2O3, MgO, CaO, and rare-earth oxides. Reported data show that solid-state sintering typically requires 2100–2300 °C and yields 90–95% relative density, whereas hot pressing and liquid-phase sintering achieve 96–99% density at lower temperatures, generally with a flexural strength of 350–800 MPa, fracture toughness of 3.5–7.0 MPa·m1/2, and hardness of 20–30 GPa. Among the reviewed methods, spark plasma sintering provides near-theoretical density (≥99%) together with the most favorable combination of strength (up to 850 MPa) and hardness (up to 35 GPa). Overall, liquid-phase sintering and spark plasma sintering offer the most favorable balance between densification, microstructural control, and armor-relevant mechanical performance.