Innen luftfart og bilutstyr opererer elektronikk ofte ved høye temperaturer, for eksempel flymotorer, bilmotorer, romfartøy på oppdrag nær solen og høytemperaturutstyr i satellitter. Bruk vanlige Si- eller GaAs-enheter, fordi de ikke fungerer ved veldig høye temperaturer, så disse enhetene må plasseres i et lavtemperaturmiljø. Det finnes to metoder: den ene er å plassere disse enhetene vekk fra den høye temperaturen, og deretter koble dem til enheten som skal kontrolleres via ledninger og kontakter. Den andre er å plassere disse enhetene i en kjøleboks og deretter sette dem i et høytemperaturmiljø. Det er åpenbart at begge disse metodene legger til ekstra utstyr, øker systemets kvalitet, reduserer plassen som er tilgjengelig for systemet og gjør systemet mindre pålitelig. Disse problemene kan elimineres ved å bruke enheter som fungerer ved høye temperaturer direkte. SIC-enheter kan betjenes direkte ved 3M — cail Y uten kjøling ved høy temperatur.
SiC-elektronikk og -sensorer kan installeres inni og på overflaten av varme flymotorer og fortsatt fungere under disse ekstreme driftsforholdene, noe som reduserer den totale systemmassen betraktelig og forbedrer påliteligheten. Det SIC-baserte distribuerte kontrollsystemet kan eliminere 90 % av ledningene og kontaktene som brukes i tradisjonelle elektroniske skjermkontrollsystemer. Dette er viktig fordi problemer med ledninger og kontakter er blant de vanligste problemene som oppstår under nedetid i dagens kommersielle fly.
Ifølge USAFs vurdering vil bruken av avansert SiC-elektronikk i F-16 redusere flyets masse med hundrevis av kilo, forbedre ytelse og drivstoffeffektivitet, øke driftssikkerheten og redusere vedlikeholdskostnader og nedetid betydelig. På samme måte kan SiC-elektronikk og -sensorer forbedre ytelsen til kommersielle jetfly, med rapporterte ytterligere økonomiske gevinster i millionvis av dollar per fly.
På samme måte vil bruk av elektroniske SiC-høytemperatursensorer og elektronikk i bilmotorer muliggjøre bedre forbrenningsovervåking og -kontroll, noe som resulterer i renere og mer effektiv forbrenning. Dessuten fungerer SiC-motorens elektroniske kontrollsystem godt over 125 °C, noe som reduserer antallet ledninger og kontakter i motorrommet og forbedrer den langsiktige påliteligheten til kjøretøyets kontrollsystem.
Dagens kommersielle satellitter krever radiatorer for å avlede varmen som genereres av romfartøyets elektronikk, og skjold for å beskytte romfartøyets elektronikk mot romstråling. Bruk av SiC-elektronikk på romfartøy kan redusere antall ledninger og kontakter, samt størrelsen og kvaliteten på strålingsskjoldene, fordi SiC-elektronikk ikke bare kan fungere ved høye temperaturer, men også ha sterk motstand mot amplitude-stråling. Hvis kostnaden ved å skyte opp en satellitt i bane rundt jorden måles i masse, kan massereduksjonen ved bruk av SiC-elektronikk forbedre økonomien og konkurranseevnen til satellittindustri.
Romfartøy som bruker SiC-enheter som er motstandsdyktige mot høye temperaturer og stråling, kan brukes til å utføre mer utfordrende oppdrag rundt solsystemet. I fremtiden, når folk utfører oppdrag rundt solen og planetenes overflate i solsystemet, vil elektroniske SiC-enheter med utmerkede egenskaper mot høy temperatur og stråling spille en nøkkelrolle for romfartøy som opererer nær solen. Bruk av elektroniske SiC-enheter kan redusere beskyttelsen av romfartøy og varmeavledningsutstyr, slik at flere vitenskapelige instrumenter kan installeres i hvert fartøy.
Publisert: 23. august 2022