V leteckom a automobilovom priemysle elektronika často pracuje pri vysokých teplotách, ako sú napríklad letecké motory, automobilové motory, kozmické lode na misiách v blízkosti Slnka a zariadenia s vysokými teplotami v satelitoch. Používajú sa bežné zariadenia Si alebo GaAs, pretože nefungujú pri veľmi vysokých teplotách, takže tieto zariadenia musia byť umiestnené v prostredí s nízkou teplotou. Existujú dva spôsoby: jeden je umiestniť tieto zariadenia mimo dosahu vysokej teploty a potom ich pomocou káblov a konektorov pripojiť k ovládanému zariadeniu; druhý je umiestniť tieto zariadenia do chladiacej skrinky a potom ich umiestniť do prostredia s vysokou teplotou. Je zrejmé, že obe tieto metódy pridávajú ďalšie zariadenia, zvyšujú kvalitu systému, zmenšujú priestor dostupný pre systém a znižujú spoľahlivosť systému. Tieto problémy je možné eliminovať priamym použitím zariadení, ktoré pracujú pri vysokých teplotách. Zariadenia SIC je možné prevádzkovať priamo na 3M - cail Y bez chladenia pri vysokej teplote.
Elektronika a senzory z karbidu silikónu (SIC) sa dajú inštalovať do vnútra a na povrch horúcich leteckých motorov a stále fungovať aj v týchto extrémnych prevádzkových podmienkach, čím sa výrazne znižuje celková hmotnosť systému a zvyšuje sa spoľahlivosť. Distribuovaný riadiaci systém založený na SIC dokáže eliminovať 90 % vodičov a konektorov používaných v tradičných systémoch elektronického riadenia štítov. To je dôležité, pretože problémy s vodičmi a konektormi patria medzi najčastejšie problémy, s ktorými sa dnes v komerčných lietadlách stretávame počas prestojov.
Podľa hodnotenia USAF použitie pokročilej elektroniky SiC v lietadle F-16 zníži hmotnosť lietadla o stovky kilogramov, zlepší výkon a palivovú účinnosť, zvýši prevádzkovú spoľahlivosť a výrazne zníži náklady na údržbu a prestoje. Podobne by elektronika a senzory SiC mohli zlepšiť výkon komerčných prúdových lietadiel s údajne dodatočnými ekonomickými ziskami v miliónoch dolárov na lietadlo.
Podobne aj použitie vysokoteplotných elektronických senzorov a elektroniky SiC v automobilových motoroch umožní lepšie monitorovanie a riadenie spaľovania, čo povedie k čistejšiemu a efektívnejšiemu spaľovaniu. Okrem toho elektronický riadiaci systém motora SiC funguje výrazne nad 125 °C, čo znižuje počet káblov a konektorov v motorovom priestore a zlepšuje dlhodobú spoľahlivosť riadiaceho systému vozidla.
Dnešné komerčné satelity vyžadujú radiátory na odvádzanie tepla generovaného elektronikou kozmickej lode a štíty na ochranu elektroniky kozmickej lode pred vesmírnym žiarením. Použitie elektroniky SiC na kozmických lodiach môže znížiť počet vodičov a konektorov, ako aj veľkosť a kvalitu radiačných štítov, pretože elektronika SiC dokáže pracovať nielen pri vysokých teplotách, ale má aj silnú odolnosť voči amplitúdovému žiareniu. Ak sa náklady na vypustenie satelitu na obežnú dráhu Zeme merajú v hmotnosti, zníženie hmotnosti pomocou elektroniky SiC by mohlo zlepšiť ekonomiku a konkurencieschopnosť satelitného priemyslu.
Kozmické lode používajúce zariadenia SiC odolné voči vysokoteplotnému žiareniu by sa mohli použiť na vykonávanie náročnejších misií okolo slnečnej sústavy. V budúcnosti, keď ľudia budú vykonávať misie okolo Slnka a povrchu planét v slnečnej sústave, budú elektronické zariadenia SiC s vynikajúcimi charakteristikami odolnosti voči vysokým teplotám a žiareniu hrať kľúčovú úlohu pre kozmické lode pracujúce v blízkosti Slnka. Použitie elektronických zariadení SiC môže znížiť ochranu kozmických lodí a zariadení na odvod tepla, takže do každého vozidla bude možné nainštalovať viac vedeckých prístrojov.
Čas uverejnenia: 23. augusta 2022