Nelle apparecchiature aerospaziali e automobilistiche, i componenti elettronici spesso operano a temperature elevate, come nel caso dei motori degli aerei, dei motori delle automobili, dei veicoli spaziali in missione vicino al sole e delle apparecchiature ad alta temperatura nei satelliti. Utilizzare i soliti dispositivi Si o GaAs, perché non funzionano a temperature molto elevate, quindi questi dispositivi devono essere posizionati in un ambiente a bassa temperatura, ci sono due metodi: uno è posizionare questi dispositivi lontano dalla temperatura elevata, e poi attraverso cavi e connettori per collegarli al dispositivo da controllare; L'altro è mettere questi dispositivi in una scatola di raffreddamento e poi metterli in un ambiente ad alta temperatura. Ovviamente, entrambi questi metodi aggiungono apparecchiature aggiuntive, aumentano la qualità del sistema, riducono lo spazio disponibile per il sistema e rendono il sistema meno affidabile. Questi problemi possono essere eliminati utilizzando direttamente dispositivi che funzionano ad alte temperature. I dispositivi SIC possono essere utilizzati direttamente a 3M — cail Y senza raffreddamento ad alta temperatura.
L'elettronica e i sensori SiC possono essere installati all'interno e sulla superficie dei motori aeronautici caldi e continuare a funzionare in queste condizioni operative estreme, riducendo notevolmente la massa totale del sistema e migliorando l'affidabilità. Il sistema di controllo distribuito basato su SIC può eliminare il 90% dei cavi e dei connettori utilizzati nei tradizionali sistemi di controllo della schermatura elettronica. Questo è importante perché i problemi di cavi e connettori sono tra i problemi più comuni riscontrati durante i tempi di inattività negli aerei commerciali di oggi.
Secondo la valutazione dell'USAF, l'uso dell'elettronica SiC avanzata nell'F-16 ridurrà la massa dell'aereo di centinaia di chilogrammi, migliorerà le prestazioni e l'efficienza del carburante, aumenterà l'affidabilità operativa e ridurrà significativamente i costi di manutenzione e i tempi di inattività. Allo stesso modo, l’elettronica e i sensori SiC potrebbero migliorare le prestazioni degli aerei di linea commerciali, con profitti economici aggiuntivi segnalati nell’ordine di milioni di dollari per aereo.
Allo stesso modo, l’uso di sensori elettronici ed elettronica SiC ad alta temperatura nei motori automobilistici consentirà un migliore monitoraggio e controllo della combustione, con conseguente combustione più pulita ed efficiente. Inoltre, il sistema di controllo elettronico del motore SiC funziona ben al di sopra dei 125°C, riducendo così il numero di cavi e connettori nel vano motore e migliorando l'affidabilità a lungo termine del sistema di controllo del veicolo.
I satelliti commerciali di oggi richiedono radiatori per dissipare il calore generato dai componenti elettronici del veicolo spaziale e scudi per proteggere i componenti elettronici del veicolo spaziale dalle radiazioni spaziali. L’uso dell’elettronica SiC sui veicoli spaziali può ridurre il numero di cavi e connettori nonché le dimensioni e la qualità degli schermi contro le radiazioni perché l’elettronica SiC non solo può funzionare a temperature elevate, ma ha anche una forte resistenza alle radiazioni di ampiezza. Se il costo del lancio di un satellite nell’orbita terrestre fosse misurato in massa, la riduzione della massa utilizzando l’elettronica SiC potrebbe migliorare l’economia e la competitività dell’industria satellitare.
I veicoli spaziali che utilizzano dispositivi SiC resistenti alle radiazioni ad alta temperatura potrebbero essere utilizzati per eseguire missioni più impegnative attorno al sistema solare. In futuro, quando gli esseri umani effettueranno missioni attorno al Sole e alla superficie dei pianeti del sistema solare, i dispositivi elettronici SiC con eccellenti caratteristiche di resistenza alle alte temperature e alle radiazioni svolgeranno un ruolo chiave per i veicoli spaziali che lavorano vicino al sole, l'uso di dispositivi elettronici SiC i dispositivi possono ridurre la protezione dei veicoli spaziali e delle apparecchiature di dissipazione del calore, quindi è possibile installare più strumenti scientifici in ciascun veicolo.
Orario di pubblicazione: 23 agosto 2022