In de lucht- en ruimtevaart en automobielindustrie werkt elektronica vaak bij hoge temperaturen, zoals in vliegtuigmotoren, automotoren, ruimtevaartuigen op missies nabij de zon en apparatuur voor hoge temperaturen in satellieten. Gebruik de gebruikelijke Si- of GaAs-apparaten, omdat deze niet werken bij zeer hoge temperaturen. Deze apparaten moeten daarom in een omgeving met lage temperaturen worden geplaatst. Er zijn twee methoden: de ene is om deze apparaten uit de buurt van de hoge temperaturen te plaatsen en ze vervolgens via kabels en connectoren aan te sluiten op het te bedienen apparaat; de andere is om deze apparaten in een koelbox te plaatsen en ze vervolgens in een omgeving met hoge temperaturen te plaatsen. Uiteraard voegen beide methoden extra apparatuur toe, verhogen ze de kwaliteit van het systeem, verminderen ze de beschikbare ruimte voor het systeem en maken ze het systeem minder betrouwbaar. Deze problemen kunnen worden opgelost door apparaten die bij hoge temperaturen werken direct te gebruiken. SIC-apparaten kunnen direct op 3M — cail Y worden gebruikt zonder koeling bij hoge temperaturen.
SiC-elektronica en -sensoren kunnen in en op het oppervlak van hete vliegtuigmotoren worden geïnstalleerd en blijven functioneren onder deze extreme bedrijfsomstandigheden, waardoor de totale systeemmassa aanzienlijk wordt verminderd en de betrouwbaarheid wordt verbeterd. Het op SIC gebaseerde gedistribueerde besturingssysteem kan 90% van de kabels en connectoren die in traditionele elektronische afschermingssystemen worden gebruikt, elimineren. Dit is belangrijk omdat problemen met kabels en connectoren tot de meest voorkomende problemen behoren tijdens stilstand in moderne commerciële vliegtuigen.
Volgens de beoordeling van de USAF zal het gebruik van geavanceerde SiC-elektronica in de F-16 de massa van het vliegtuig met honderden kilo's verminderen, de prestaties en brandstofefficiëntie verbeteren, de operationele betrouwbaarheid verhogen en de onderhoudskosten en downtime aanzienlijk verlagen. SiC-elektronica en -sensoren zouden eveneens de prestaties van commerciële straalvliegtuigen kunnen verbeteren, met naar verluidt miljoenen dollars extra economische winst per vliegtuig.
Evenzo zal het gebruik van SiC-hogetemperatuur-elektronische sensoren en -elektronica in automotoren een betere verbrandingsbewaking en -regeling mogelijk maken, wat resulteert in een schonere en efficiëntere verbranding. Bovendien werkt het SiC-motorelektronicasysteem ruim boven de 125 °C, wat het aantal kabels en connectoren in het motorcompartiment vermindert en de betrouwbaarheid van het voertuigsysteem op lange termijn verbetert.
De huidige commerciële satellieten hebben radiatoren nodig om de warmte af te voeren die door de elektronica van het ruimtevaartuig wordt gegenereerd, en afschermingen om de elektronica van het ruimtevaartuig te beschermen tegen straling uit de ruimte. Het gebruik van SiC-elektronica in ruimtevaartuigen kan het aantal aansluitingen en connectoren verminderen, evenals de grootte en kwaliteit van de stralingsafschermingen, omdat SiC-elektronica niet alleen bij hoge temperaturen kan werken, maar ook een hoge amplitudestralingsbestendigheid heeft. Als de kosten voor het lanceren van een satelliet in een baan om de aarde worden gemeten in massa, zou de massavermindering met SiC-elektronica de economie en het concurrentievermogen van de satellietindustrie kunnen verbeteren.
Ruimtevaartuigen die gebruikmaken van SiC-componenten die bestand zijn tegen hoge temperaturen en straling, zouden kunnen worden gebruikt voor uitdagendere missies rond het zonnestelsel. In de toekomst, wanneer mensen missies uitvoeren rond de zon en het oppervlak van planeten in het zonnestelsel, zullen elektronische SiC-componenten met uitstekende eigenschappen op het gebied van hoge temperaturen en straling een sleutelrol spelen voor ruimtevaartuigen die in de buurt van de zon werken. Het gebruik van elektronische SiC-componenten kan de bescherming van ruimtevaartuigen en warmteafvoerapparatuur verminderen, waardoor er meer wetenschappelijke instrumenten in elk voertuig kunnen worden geïnstalleerd.
Geplaatst op: 23-08-2022