W sprzęcie lotniczym i motoryzacyjnym elektronika często pracuje w wysokich temperaturach, np. silniki samolotów, silniki samochodowe, statki kosmiczne na misjach w pobliżu słońca i sprzęt wysokotemperaturowy w satelitach. Używaj zwykłych urządzeń Si lub GaAs, ponieważ nie pracują one w bardzo wysokich temperaturach, więc te urządzenia muszą być umieszczone w środowisku o niskiej temperaturze, istnieją dwie metody: jedna polega na umieszczeniu tych urządzeń z dala od wysokiej temperatury, a następnie za pomocą przewodów i złączy podłącz je do urządzenia, które ma być kontrolowane; Druga polega na umieszczeniu tych urządzeń w chłodziarce, a następnie umieszczeniu ich w środowisku o wysokiej temperaturze. Oczywiście, obie te metody dodają dodatkowy sprzęt, zwiększają jakość systemu, zmniejszają przestrzeń dostępną dla systemu i czynią system mniej niezawodnym. Te problemy można wyeliminować, bezpośrednio używając urządzeń, które pracują w wysokich temperaturach. Urządzenia SIC mogą być obsługiwane bezpośrednio w 3M — cail Y bez chłodzenia w wysokiej temperaturze.
Elektronika i czujniki SiC mogą być instalowane wewnątrz i na powierzchni gorących silników samolotów i nadal działać w tych ekstremalnych warunkach pracy, znacznie zmniejszając całkowitą masę systemu i poprawiając niezawodność. Rozproszony system sterowania oparty na SIC może wyeliminować 90% przewodów i złączy stosowanych w tradycyjnych elektronicznych systemach sterowania osłoną. Jest to ważne, ponieważ problemy z przewodami i złączami należą do najczęstszych problemów występujących podczas przestojów w dzisiejszych samolotach komercyjnych.
Według oceny USAF, zastosowanie zaawansowanej elektroniki SiC w F-16 zmniejszy masę samolotu o setki kilogramów, poprawi osiągi i wydajność paliwową, zwiększy niezawodność operacyjną i znacznie obniży koszty konserwacji i przestoje. Podobnie elektronika i czujniki SiC mogą poprawić osiągi komercyjnych samolotów odrzutowych, co wiąże się z dodatkowymi zyskami ekonomicznymi rzędu milionów dolarów na samolot.
Podobnie, zastosowanie elektronicznych czujników i elektroniki SiC o wysokiej temperaturze w silnikach samochodowych umożliwi lepsze monitorowanie i kontrolę spalania, co przełoży się na czystsze i bardziej wydajne spalanie. Ponadto elektroniczny układ sterowania silnikiem SiC działa dobrze powyżej 125°C, co zmniejsza liczbę przewodów i złączy w komorze silnika i poprawia długoterminową niezawodność układu sterowania pojazdu.
Dzisiejsze komercyjne satelity wymagają radiatorów do rozpraszania ciepła wytwarzanego przez elektronikę statku kosmicznego oraz osłon chroniących elektronikę statku kosmicznego przed promieniowaniem kosmicznym. Zastosowanie elektroniki SiC w statku kosmicznym może zmniejszyć liczbę przewodów i złączy, a także rozmiar i jakość osłon przed promieniowaniem, ponieważ elektronika SiC może nie tylko pracować w wysokich temperaturach, ale także ma silną odporność na amplitudę promieniowania. Jeśli koszt wystrzelenia satelity na orbitę okołoziemską jest mierzony masą, redukcja masy przy użyciu elektroniki SiC może poprawić ekonomię i konkurencyjność przemysłu satelitarnego.
Statki kosmiczne wykorzystujące odporne na promieniowanie w wysokiej temperaturze urządzenia SiC mogą być używane do wykonywania trudniejszych misji w całym Układzie Słonecznym. W przyszłości, gdy ludzie będą wykonywać misje wokół Słońca i powierzchni planet w Układzie Słonecznym, urządzenia elektroniczne SiC o doskonałych właściwościach odporności na wysokie temperatury i promieniowanie będą odgrywać kluczową rolę dla statków kosmicznych pracujących w pobliżu Słońca, stosowanie urządzeń elektronicznych SiC może zmniejszyć ochronę statków kosmicznych i urządzeń do rozpraszania ciepła, dzięki czemu w każdym pojeździe można zainstalować więcej instrumentów naukowych.
Czas publikacji: 23-08-2022