В аерокосмическата и автомобилната индустрия електрониката често работи при високи температури, като например двигателите на самолети, автомобилни двигатели, космически кораби на мисии близо до слънцето и оборудване за високи температури в спътници. Използват се обичайните Si или GaAs устройства, тъй като те не работят при много високи температури и затова тези устройства трябва да се поставят в среда с ниска температура. Има два метода: единият е да се поставят тези устройства далеч от високата температура и след това чрез кабели и конектори да се свържат с устройството, което ще се управлява; другият е да се поставят тези устройства в охладителна кутия и след това да се поставят във високотемпературна среда. Очевидно е, че и двата метода добавят допълнително оборудване, повишават качеството на системата, намаляват пространството, с което разполага системата, и я правят по-малко надеждна. Тези проблеми могат да бъдат отстранени чрез директно използване на устройства, които работят при високи температури. SIC устройствата могат да работят директно при 3M — cail Y без охлаждане при висока температура.
SiC електроника и сензори могат да бъдат инсталирани вътре и върху повърхността на горещи самолетни двигатели и все още да функционират при тези екстремни работни условия, което значително намалява общата маса на системата и подобрява надеждността. Разпределената система за управление, базирана на SIC, може да елиминира 90% от кабелите и конекторите, използвани в традиционните системи за електронно управление на екраните. Това е важно, защото проблемите с кабелите и конекторите са сред най-често срещаните проблеми, срещани по време на престой в днешните търговски самолети.
Според оценката на ВВС на САЩ, използването на усъвършенствана SiC електроника във F-16 ще намали масата на самолета със стотици килограми, ще подобри производителността и горивната ефективност, ще увеличи експлоатационната надеждност и значително ще намали разходите за поддръжка и времето на престой. По подобен начин, SiC електрониката и сензорите биха могли да подобрят производителността на търговските реактивни самолети, като се съобщава за допълнителни икономически печалби от милиони долари на самолет.
По подобен начин, използването на високотемпературни електронни сензори и електроника от SiC в автомобилните двигатели ще позволи по-добро наблюдение и контрол на горенето, което ще доведе до по-чисто и по-ефективно горене. Освен това, електронната система за управление на SiC двигателя работи доста над 125°C, което намалява броя на кабелите и конекторите в двигателния отсек и подобрява дългосрочната надеждност на системата за управление на превозното средство.
Днешните търговски спътници изискват радиатори, за да разсейват топлината, генерирана от електрониката на космическия кораб, и екрани, за да предпазват електрониката на космическия кораб от космическо лъчение. Използването на SiC електроника в космическите кораби може да намали броя на кабелите и конекторите, както и размера и качеството на радиационните екрани, тъй като SiC електрониката може не само да работи при високи температури, но и да има силна амплитудно-радиационна устойчивост. Ако цената на изстрелването на спътник в земна орбита се измерва в маса, намаляването на масата с помощта на SiC електроника би могло да подобри икономиката и конкурентоспособността на сателитната индустрия.
Космически кораби, използващи устойчиви на високотемпературно облъчване SiC устройства, биха могли да бъдат използвани за изпълнение на по-предизвикателни мисии около Слънчевата система. В бъдеще, когато хората изпълняват мисии около Слънцето и повърхността на планетите в Слънчевата система, SiC електронните устройства с отлични характеристики за устойчивост на високи температури и радиация ще играят ключова роля за космическите кораби, работещи близо до Слънцето. Използването на SiC електронни устройства може да намали защитата на космическите кораби и оборудването за разсейване на топлината. Така че във всеки кораб могат да се инсталират повече научни инструменти.
Време на публикуване: 23 август 2022 г.