در تجهیزات هوافضا و خودرو، قطعات الکترونیکی اغلب در دماهای بالا کار میکنند، مانند موتورهای هواپیما، موتورهای خودرو، فضاپیماها در ماموریتهای نزدیک خورشید و تجهیزات دمای بالا در ماهوارهها. از دستگاههای معمول Si یا GaAs استفاده کنید، زیرا آنها در دماهای بسیار بالا کار نمیکنند، بنابراین این دستگاهها باید در محیطی با دمای پایین قرار گیرند. دو روش وجود دارد: یکی اینکه این دستگاهها را دور از دمای بالا قرار دهید و سپس از طریق سیمها و کانکتورها آنها را به دستگاهی که باید کنترل شود متصل کنید. روش دیگر این است که این دستگاهها را در یک جعبه خنککننده قرار دهید و سپس آنها را در محیطی با دمای بالا قرار دهید. بدیهی است که هر دوی این روشها تجهیزات اضافی اضافه میکنند، کیفیت سیستم را افزایش میدهند، فضای موجود در سیستم را کاهش میدهند و سیستم را کمتر قابل اعتماد میکنند. این مشکلات را میتوان با استفاده مستقیم از دستگاههایی که در دماهای بالا کار میکنند، برطرف کرد. دستگاههای SIC را میتوان مستقیماً در 3M - cail Y بدون خنک شدن در دمای بالا کار کرد.
قطعات الکترونیکی و حسگرهای SiC میتوانند در داخل و روی سطح موتورهای داغ هواپیما نصب شوند و همچنان در این شرایط عملیاتی شدید به کار خود ادامه دهند، که این امر باعث کاهش قابل توجه جرم کل سیستم و بهبود قابلیت اطمینان میشود. سیستم کنترل توزیعشده مبتنی بر SIC میتواند ۹۰٪ از سیمها و کانکتورهای مورد استفاده در سیستمهای کنترل سپر الکترونیکی سنتی را حذف کند. این امر مهم است زیرا مشکلات سیم و کانکتور از جمله رایجترین مشکلاتی است که در زمان از کارافتادگی در هواپیماهای تجاری امروزی با آن مواجه میشویم.
طبق ارزیابی نیروی هوایی ایالات متحده، استفاده از قطعات الکترونیکی پیشرفته SiC در F-16، جرم هواپیما را صدها کیلوگرم کاهش میدهد، عملکرد و بهرهوری سوخت را بهبود میبخشد، قابلیت اطمینان عملیاتی را افزایش میدهد و هزینههای نگهداری و زمان از کارافتادگی را به میزان قابل توجهی کاهش میدهد. به طور مشابه، قطعات الکترونیکی و حسگرهای SiC میتوانند عملکرد هواپیماهای جت تجاری را بهبود بخشند و سود اقتصادی اضافی گزارش شده در حد میلیونها دلار برای هر هواپیما را به همراه داشته باشند.
به طور مشابه، استفاده از حسگرها و قطعات الکترونیکی SiC با دمای بالا در موتورهای خودرو، امکان نظارت و کنترل بهتر احتراق را فراهم میکند و در نتیجه احتراقی پاکتر و کارآمدتر حاصل میشود. علاوه بر این، سیستم کنترل الکترونیکی موتور SiC در دمای بالاتر از ۱۲۵ درجه سانتیگراد به خوبی کار میکند که این امر تعداد سیمها و کانکتورها را در محفظه موتور کاهش میدهد و قابلیت اطمینان بلندمدت سیستم کنترل خودرو را بهبود میبخشد.
ماهوارههای تجاری امروزی برای دفع گرمای تولید شده توسط قطعات الکترونیکی فضاپیما به رادیاتور و برای محافظت از قطعات الکترونیکی فضاپیما در برابر تشعشعات فضایی به سپر نیاز دارند. استفاده از قطعات الکترونیکی SiC در فضاپیما میتواند تعداد سیمها و رابطها و همچنین اندازه و کیفیت سپرهای تشعشعی را کاهش دهد، زیرا قطعات الکترونیکی SiC نه تنها میتوانند در دماهای بالا کار کنند، بلکه مقاومت بالایی در برابر دامنه-تشعشع نیز دارند. اگر هزینه پرتاب ماهواره به مدار زمین بر حسب جرم اندازهگیری شود، کاهش جرم با استفاده از قطعات الکترونیکی SiC میتواند اقتصاد و رقابتپذیری صنعت ماهواره را بهبود بخشد.
فضاپیماهایی که از دستگاههای SiC مقاوم در برابر تابش در دمای بالا استفاده میکنند، میتوانند برای انجام ماموریتهای چالشبرانگیزتر در اطراف منظومه شمسی مورد استفاده قرار گیرند. در آینده، هنگامی که افراد ماموریتهایی را در اطراف خورشید و سطح سیارات منظومه شمسی انجام میدهند، دستگاههای الکترونیکی SiC با ویژگیهای عالی مقاومت در برابر دما و تابش بالا، نقش کلیدی برای فضاپیماهایی که در نزدیکی خورشید کار میکنند، ایفا خواهند کرد. استفاده از دستگاههای الکترونیکی SiC میتواند حفاظت از فضاپیما و تجهیزات دفع حرارت را کاهش دهد، بنابراین میتوان ابزارهای علمی بیشتری را در هر وسیله نقلیه نصب کرد.
زمان ارسال: ۲۳ آگوست ۲۰۲۲