V leteckém a automobilovém průmyslu elektronika často pracuje při vysokých teplotách, například u leteckých motorů, automobilových motorů, kosmických lodí na misích v blízkosti Slunce a u vysokoteplotních zařízení v satelitech. Pro použití běžných Si nebo GaAs součástek existují dvě metody: jedna je umístit tato zařízení mimo dosah vysokých teplot a poté je pomocí vodičů a konektorů připojit k ovládanému zařízení. Druhou je umístit tato zařízení do chladicí boxu a poté je umístit do prostředí s vysokou teplotou. Obě tyto metody samozřejmě přidávají další zařízení, zvyšují kvalitu systému, zmenšují prostor dostupný pro systém a snižují jeho spolehlivost. Tyto problémy lze eliminovat přímým použitím zařízení, která pracují při vysokých teplotách. SIC součástky lze provozovat přímo na 3M — cail Y bez chlazení při vysoké teplotě.
Elektroniku a senzory z karbidu silikónu (SIC) lze instalovat uvnitř a na povrchu horkých leteckých motorů a stále fungovat i za těchto extrémních provozních podmínek, což výrazně snižuje celkovou hmotnost systému a zvyšuje spolehlivost. Distribuovaný řídicí systém založený na SIC dokáže eliminovat 90 % vodičů a konektorů používaných v tradičních systémech elektronického stínění. To je důležité, protože problémy s vodiči a konektory patří mezi nejčastější problémy, s nimiž se dnes v komerčních letadlech setkáváme během prostojů.
Podle hodnocení USAF sníží použití pokročilé elektroniky z karbidu křemíku (SiC) v letounu F-16 hmotnost letounu o stovky kilogramů, zlepší výkon a palivovou účinnost, zvýší provozní spolehlivost a výrazně sníží náklady na údržbu a prostoje. Podobně by elektronika a senzory z karbidu křemíku mohly zlepšit výkon komerčních proudových letadel, s údajnými dodatečnými ekonomickými zisky v řádu milionů dolarů na letadlo.
Podobně použití vysokoteplotních elektronických senzorů a elektroniky z SiC v automobilových motorech umožní lepší monitorování a řízení spalování, což povede k čistšímu a efektivnějšímu spalování. Elektronický řídicí systém motoru z SiC navíc funguje i při teplotách nad 125 °C, což snižuje počet vodičů a konektorů v motorovém prostoru a zlepšuje dlouhodobou spolehlivost řídicího systému vozidla.
Dnešní komerční satelity vyžadují radiátory k odvádění tepla generovaného elektronikou kosmické lodi a štíty k ochraně elektroniky kosmické lodi před kosmickým zářením. Použití elektroniky z SiC na kosmických lodích může snížit počet vodičů a konektorů, stejně jako velikost a kvalitu radiačních štítů, protože elektronika z SiC může nejen pracovat při vysokých teplotách, ale má také silnou odolnost vůči amplitudovému záření. Pokud se náklady na vypuštění satelitu na oběžnou dráhu Země měří hmotností, mohlo by snížení hmotnosti pomocí elektroniky z SiC zlepšit ekonomiku a konkurenceschopnost satelitního průmyslu.
Kosmické lodě využívající zařízení SiC odolná vůči vysokoteplotnímu záření by mohly být použity k provádění náročnějších misí kolem sluneční soustavy. V budoucnu, až lidé budou provádět mise kolem Slunce a povrchu planet sluneční soustavy, budou hrát klíčovou roli elektronická zařízení SiC s vynikajícími vlastnostmi odolnosti vůči vysokým teplotám a záření pro kosmické lodě pracující v blízkosti Slunce. Použití elektronických zařízení SiC může snížit ochranu kosmických lodí a zařízení pro odvod tepla, takže do každého plavidla bude možné instalovat více vědeckých přístrojů.
Čas zveřejnění: 23. srpna 2022