Trong thiết bị hàng không vũ trụ và ô tô, thiết bị điện tử thường hoạt động ở nhiệt độ cao, chẳng hạn như động cơ máy bay, động cơ ô tô, tàu vũ trụ trong các nhiệm vụ gần mặt trời và thiết bị nhiệt độ cao trong vệ tinh. Sử dụng các thiết bị Si hoặc GaAs thông thường, vì chúng không hoạt động ở nhiệt độ rất cao, do đó các thiết bị này phải được đặt trong môi trường nhiệt độ thấp, có hai phương pháp: một là đặt các thiết bị này cách xa nhiệt độ cao, sau đó thông qua các dây dẫn và đầu nối để kết nối chúng với thiết bị cần điều khiển; Hai là đặt các thiết bị này trong hộp làm mát và sau đó đặt chúng trong môi trường nhiệt độ cao. Rõ ràng, cả hai phương pháp này đều bổ sung thêm thiết bị, tăng chất lượng của hệ thống, giảm không gian có sẵn cho hệ thống và làm cho hệ thống kém tin cậy hơn. Những vấn đề này có thể được loại bỏ bằng cách sử dụng trực tiếp các thiết bị hoạt động ở nhiệt độ cao. Các thiết bị SIC có thể được vận hành trực tiếp tại 3M — cail Y mà không cần làm mát ở nhiệt độ cao.
Thiết bị điện tử và cảm biến SiC có thể được lắp đặt bên trong và trên bề mặt của động cơ máy bay nóng và vẫn hoạt động trong những điều kiện vận hành khắc nghiệt này, giúp giảm đáng kể tổng khối lượng hệ thống và cải thiện độ tin cậy. Hệ thống điều khiển phân tán dựa trên SIC có thể loại bỏ 90% dây dẫn và đầu nối được sử dụng trong các hệ thống điều khiển lá chắn điện tử truyền thống. Điều này rất quan trọng vì các vấn đề về dây dẫn và đầu nối là một trong những vấn đề phổ biến nhất gặp phải trong thời gian ngừng hoạt động của máy bay thương mại ngày nay.
Theo đánh giá của USAF, việc sử dụng thiết bị điện tử SiC tiên tiến trong F-16 sẽ giúp giảm khối lượng máy bay hàng trăm kg, cải thiện hiệu suất và hiệu quả nhiên liệu, tăng độ tin cậy khi vận hành và giảm đáng kể chi phí bảo dưỡng và thời gian ngừng hoạt động. Tương tự như vậy, thiết bị điện tử và cảm biến SiC có thể cải thiện hiệu suất của máy bay phản lực thương mại, với lợi nhuận kinh tế bổ sung được báo cáo lên tới hàng triệu đô la cho mỗi máy bay.
Tương tự như vậy, việc sử dụng cảm biến điện tử và thiết bị điện tử nhiệt độ cao SiC trong động cơ ô tô sẽ cho phép giám sát và kiểm soát quá trình đốt cháy tốt hơn, dẫn đến quá trình đốt cháy sạch hơn và hiệu quả hơn. Hơn nữa, hệ thống điều khiển điện tử động cơ SiC hoạt động tốt ở nhiệt độ trên 125°C, giúp giảm số lượng dây dẫn và đầu nối trong khoang động cơ và cải thiện độ tin cậy lâu dài của hệ thống điều khiển xe.
Các vệ tinh thương mại ngày nay cần bộ tản nhiệt để tản nhiệt do các thiết bị điện tử của tàu vũ trụ tạo ra và các tấm chắn để bảo vệ các thiết bị điện tử của tàu vũ trụ khỏi bức xạ không gian. Việc sử dụng thiết bị điện tử SiC trên tàu vũ trụ có thể làm giảm số lượng dây dẫn và đầu nối cũng như kích thước và chất lượng của tấm chắn bức xạ vì thiết bị điện tử SiC không chỉ có thể hoạt động ở nhiệt độ cao mà còn có khả năng chống bức xạ biên độ mạnh. Nếu chi phí phóng vệ tinh vào quỹ đạo Trái đất được đo bằng khối lượng, thì việc giảm khối lượng bằng thiết bị điện tử SiC có thể cải thiện nền kinh tế và khả năng cạnh tranh của ngành công nghiệp vệ tinh.
Tàu vũ trụ sử dụng các thiết bị SiC chịu bức xạ nhiệt độ cao có thể được sử dụng để thực hiện các nhiệm vụ đầy thách thức hơn xung quanh hệ mặt trời. Trong tương lai, khi con người thực hiện các nhiệm vụ xung quanh mặt trời và bề mặt của các hành tinh trong hệ mặt trời, các thiết bị điện tử SiC có đặc tính chịu nhiệt độ cao và bức xạ tuyệt vời sẽ đóng vai trò quan trọng đối với tàu vũ trụ hoạt động gần mặt trời, việc sử dụng các thiết bị điện tử SiC có thể làm giảm khả năng bảo vệ của tàu vũ trụ và thiết bị tản nhiệt, do đó có thể lắp đặt nhiều thiết bị khoa học hơn trong mỗi phương tiện.
Thời gian đăng: 23-08-2022