בציוד תעופה וחלל, אלקטרוניקה פועלת לעתים קרובות בטמפרטורות גבוהות, כגון מנועי מטוסים, מנועי מכוניות, חלליות במשימות ליד השמש וציוד בטמפרטורה גבוהה בלוויינים. משתמשים בהתקני Si או GaAs הרגילים, מכיוון שהם אינם פועלים בטמפרטורות גבוהות במיוחד, ולכן יש להציב התקנים אלה בסביבה בטמפרטורה נמוכה. ישנן שתי שיטות: האחת היא להרחיק את ההתקנים מהטמפרטורה הגבוהה, ולאחר מכן לחבר אותם למכשיר המיועד לשליטה באמצעות חוטים ומחברים; השנייה היא להכניס את ההתקנים הללו לקופסת קירור ולאחר מכן להכניס אותם לסביבה בטמפרטורה גבוהה. ברור ששתי השיטות הללו מוסיפות ציוד נוסף, משפרות את איכות המערכת, מפחיתות את השטח הזמין למערכת והופכות את המערכת לפחות אמינה. ניתן לבטל בעיות אלו על ידי שימוש ישיר בהתקנים הפועלים בטמפרטורות גבוהות. ניתן להפעיל התקני SIC ישירות ב-3M - cail Y ללא קירור בטמפרטורה גבוהה.
ניתן להתקין אלקטרוניקה וחיישנים מסיליקון לבן (SiC) בתוך ומעל פני השטח של מנועי מטוסים חמים ועדיין לתפקד בתנאי הפעלה קיצוניים אלה, מה שמפחית משמעותית את מסת המערכת הכוללת ומשפר את האמינות. מערכת הבקרה המבוזרת מבוססת סיליקון לבן יכולה לבטל 90% מהמוליכים והמחברים המשמשים במערכות בקרת מגן אלקטרוניות מסורתיות. זה חשוב מכיוון שבעיות מוליכים ומחברים הן בין הבעיות הנפוצות ביותר שנתקלות בהן במהלך השבתה במטוסים מסחריים של ימינו.
על פי הערכת חיל האוויר האמריקאי, השימוש באלקטרוניקה מתקדמת מסיליקון (SiC) במטוס ה-F-16 יפחית את מסת המטוס במאות קילוגרמים, ישפר את הביצועים ואת יעילות הדלק, יגביר את אמינות התפעול ויפחית משמעותית את עלויות התחזוקה ואת זמני ההשבתה. באופן דומה, אלקטרוניקה וחיישנים מסיליקון עשויים לשפר את ביצועי מטוסי סילון מסחריים, עם רווחים כלכליים נוספים מדווחים של מיליוני דולרים לכל מטוס.
באופן דומה, השימוש בחיישנים אלקטרוניים ואלקטרוניקה של SiC בטמפרטורה גבוהה במנועי רכב יאפשר ניטור ובקרה טובים יותר של בעירה, וכתוצאה מכך בעירה נקייה ויעילה יותר. יתר על כן, מערכת הבקרה האלקטרונית של מנוע SiC פועלת הרבה מעל 125 מעלות צלזיוס, מה שמפחית את מספר הכבלים והמחברים בתא המנוע ומשפר את האמינות ארוכת הטווח של מערכת בקרת הרכב.
לוויינים מסחריים של ימינו דורשים רדיאטורים כדי לפזר את החום שנוצר על ידי האלקטרוניקה של החללית, ומגנים כדי להגן על האלקטרוניקה של החללית מקרינת החלל. השימוש באלקטרוניקה של SiC בחלליות יכול להפחית את מספר המוליכים והמחברים, כמו גם את גודל ואיכות מגני הקרינה, מכיוון שאלקטרוניקה של SiC יכולה לא רק לעבוד בטמפרטורות גבוהות, אלא גם להיות בעלת עמידות חזקה לקרינה משרעתית. אם עלות שיגור לוויין למסלול סביב כדור הארץ נמדדת במסה, הפחתת המסה באמצעות אלקטרוניקה של SiC יכולה לשפר את הכלכלה והתחרותיות של תעשיית הלוויינים.
חלליות המשתמשות במכשירי SiC עמידים בפני קרינה בטמפרטורה גבוהה יוכלו לשמש לביצוע משימות מאתגרות יותר סביב מערכת השמש. בעתיד, כאשר אנשים יבצעו משימות סביב השמש ופני כוכבי הלכת במערכת השמש, מכשירים אלקטרוניים SiC בעלי מאפייני עמידות מצוינים לטמפרטורה גבוהה וקרינה ימלאו תפקיד מפתח עבור חלליות הפועלות ליד השמש. השימוש במכשירים אלקטרוניים SiC יכול להפחית את ההגנה על חלליות וציוד פיזור חום, כך שניתן יהיה להתקין יותר מכשירים מדעיים בכל רכב.
זמן פרסום: 23 באוגוסט 2022