Στον αεροδιαστημικό και αυτοκινητιστικό εξοπλισμό, τα ηλεκτρονικά συστήματα λειτουργούν συχνά σε υψηλές θερμοκρασίες, όπως κινητήρες αεροσκαφών, κινητήρες αυτοκινήτων, διαστημόπλοια σε αποστολές κοντά στον ήλιο και εξοπλισμός υψηλής θερμοκρασίας σε δορυφόρους. Χρησιμοποιήστε τις συνήθεις συσκευές Si ή GaAs, επειδή δεν λειτουργούν σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες, επομένως αυτές οι συσκευές πρέπει να τοποθετηθούν σε περιβάλλον χαμηλής θερμοκρασίας. Υπάρχουν δύο μέθοδοι: η μία είναι να τοποθετήσετε αυτές τις συσκευές μακριά από την υψηλή θερμοκρασία και στη συνέχεια μέσω καλωδίων και συνδετήρων να τις συνδέσετε με τη συσκευή που πρόκειται να ελεγχθεί. Η άλλη είναι να τοποθετήσετε αυτές τις συσκευές σε ένα ψυγείο και στη συνέχεια να τις τοποθετήσετε σε περιβάλλον υψηλής θερμοκρασίας. Προφανώς, και οι δύο αυτές μέθοδοι προσθέτουν επιπλέον εξοπλισμό, αυξάνουν την ποιότητα του συστήματος, μειώνουν τον διαθέσιμο χώρο στο σύστημα και το καθιστούν λιγότερο αξιόπιστο. Αυτά τα προβλήματα μπορούν να εξαλειφθούν με την άμεση χρήση συσκευών που λειτουργούν σε υψηλές θερμοκρασίες. Οι συσκευές SIC μπορούν να λειτουργούν απευθείας στα 3M — cail Y χωρίς ψύξη σε υψηλή θερμοκρασία.
Τα ηλεκτρονικά και οι αισθητήρες SiC μπορούν να εγκατασταθούν μέσα και πάνω στην επιφάνεια θερμών κινητήρων αεροσκαφών και να εξακολουθούν να λειτουργούν υπό αυτές τις ακραίες συνθήκες λειτουργίας, μειώνοντας σημαντικά τη συνολική μάζα του συστήματος και βελτιώνοντας την αξιοπιστία. Το κατανεμημένο σύστημα ελέγχου που βασίζεται σε SIC μπορεί να εξαλείψει το 90% των καλωδίων και των συνδετήρων που χρησιμοποιούνται στα παραδοσιακά συστήματα ελέγχου ηλεκτρονικής θωράκισης. Αυτό είναι σημαντικό επειδή τα προβλήματα καλωδίων και συνδετήρων είναι από τα πιο συνηθισμένα προβλήματα που αντιμετωπίζονται κατά τη διάρκεια του χρόνου διακοπής λειτουργίας των σημερινών εμπορικών αεροσκαφών.
Σύμφωνα με την αξιολόγηση της USAF, η χρήση προηγμένων ηλεκτρονικών SiC στο F-16 θα μειώσει τη μάζα του αεροσκάφους κατά εκατοντάδες κιλά, θα βελτιώσει την απόδοση και την οικονομία καυσίμου, θα αυξήσει την επιχειρησιακή αξιοπιστία και θα μειώσει σημαντικά το κόστος συντήρησης και τον χρόνο διακοπής λειτουργίας. Ομοίως, τα ηλεκτρονικά και οι αισθητήρες SiC θα μπορούσαν να βελτιώσουν την απόδοση των εμπορικών αεριωθούμενων αεροσκαφών, με αναφερόμενα πρόσθετα οικονομικά κέρδη εκατομμυρίων δολαρίων ανά αεροσκάφος.
Ομοίως, η χρήση ηλεκτρονικών αισθητήρων υψηλής θερμοκρασίας SiC και ηλεκτρονικών σε κινητήρες αυτοκινήτων θα επιτρέψει την καλύτερη παρακολούθηση και τον έλεγχο της καύσης, με αποτέλεσμα καθαρότερη και πιο αποτελεσματική καύση. Επιπλέον, το ηλεκτρονικό σύστημα ελέγχου κινητήρα SiC λειτουργεί πολύ πάνω από τους 125°C, γεγονός που μειώνει τον αριθμό των καλωδίων και των συνδέσμων στο χώρο του κινητήρα και βελτιώνει τη μακροπρόθεσμη αξιοπιστία του συστήματος ελέγχου του οχήματος.
Οι σημερινοί εμπορικοί δορυφόροι απαιτούν θερμαντικά σώματα για να διαχέουν τη θερμότητα που παράγεται από τα ηλεκτρονικά του διαστημικού σκάφους, και ασπίδες για την προστασία των ηλεκτρονικών του διαστημικού σκάφους από την διαστημική ακτινοβολία. Η χρήση ηλεκτρονικών SiC σε διαστημικά σκάφη μπορεί να μειώσει τον αριθμό των καλωδίων και των συνδέσμων, καθώς και το μέγεθος και την ποιότητα των ασπίδων ακτινοβολίας, επειδή τα ηλεκτρονικά SiC όχι μόνο μπορούν να λειτουργούν σε υψηλές θερμοκρασίες, αλλά έχουν και ισχυρή αντίσταση στην ακτινοβολία πλάτους. Εάν το κόστος εκτόξευσης ενός δορυφόρου σε τροχιά γύρω από τη Γη μετρηθεί σε μάζα, η μείωση της μάζας χρησιμοποιώντας ηλεκτρονικά SiC θα μπορούσε να βελτιώσει την οικονομία και την ανταγωνιστικότητα της βιομηχανίας δορυφόρων.
Τα διαστημόπλοια που χρησιμοποιούν συσκευές SiC ανθεκτικές στην ακτινοβολία υψηλής θερμοκρασίας θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την εκτέλεση πιο απαιτητικών αποστολών γύρω από το ηλιακό σύστημα. Στο μέλλον, όταν οι άνθρωποι θα εκτελούν αποστολές γύρω από τον ήλιο και την επιφάνεια των πλανητών στο ηλιακό σύστημα, οι ηλεκτρονικές συσκευές SiC με εξαιρετικά χαρακτηριστικά αντοχής σε υψηλές θερμοκρασίες και ακτινοβολία θα διαδραματίσουν βασικό ρόλο για τα διαστημόπλοια που εργάζονται κοντά στον ήλιο. Η χρήση ηλεκτρονικών συσκευών SiC μπορεί να μειώσει την προστασία των διαστημοπλοίων και του εξοπλισμού απαγωγής θερμότητας. Έτσι, περισσότερα επιστημονικά όργανα μπορούν να εγκατασταθούν σε κάθε όχημα.
Ώρα δημοσίευσης: 23 Αυγούστου 2022