Trong thiết bị hàng không vũ trụ và ô tô, thiết bị điện tử thường hoạt động ở nhiệt độ cao, như động cơ máy bay, động cơ ô tô, tàu vũ trụ thực hiện nhiệm vụ gần mặt trời và thiết bị nhiệt độ cao trong vệ tinh. Sử dụng các thiết bị Si hoặc GaAs thông thường, do chúng không hoạt động ở nhiệt độ quá cao nên các thiết bị này phải 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 qua dây dẫn và đầu nối để kết nối chúng với thiết bị cần điều khiển; Hai là cho những thiết bị này vào hộp làm mát rồi đặt vào 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. Thiết bị SIC có thể hoạt động trực tiếp ở 3M - cail Y mà không cần làm mát ở nhiệt độ cao.
Các thiết bị điện tử và cảm biến SiC có thể được lắp đặt bên trong và trên bề mặt động cơ máy bay đang nóng mà 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 tấm 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 các máy bay thương mại ngày nay.
Theo đánh giá của USAF, việc sử dụng thiết bị điện tử SiC tiên tiến trên F-16 sẽ giảm khối lượng máy bay hàng trăm kg, cải thiện hiệu suất và hiệu quả sử dụng nhiên liệu, tăng độ tin cậy vận hành và giảm đáng kể chi phí bảo trì cũng như thời gian ngừng hoạt động. Tương tự, 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 là hàng triệu đô la cho mỗi máy bay.
Tương tự, 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, mang lại 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, đồng thời nâng cao độ tin cậy lâu dài của hệ thống điều khiển xe.
Các vệ tinh thương mại ngày nay yêu cầu bộ tản nhiệt để tản nhiệt do thiết bị điện tử của tàu vũ trụ tạo ra và che chắn để bảo vệ 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 tính 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 vệ tinh.
Tàu vũ trụ sử dụng thiết bị SiC chịu được bức xạ ở nhiệt độ cao có thể được sử dụng để thực hiện các nhiệm vụ khó khăn hơn xung quanh hệ mặt trời. Trong tương lai, khi con người thực hiện các sứ mệnh quay quanh mặt trời và bề mặt các hành tinh trong hệ mặt trời, các thiết bị điện tử SiC với đặc tính chịu nhiệt độ và bức xạ cao sẽ đóng vai trò chủ chốt cho các tàu vũ trụ làm việc gần mặt trời, việc sử dụng điện tử SiC các thiết bị có thể làm giảm khả năng bảo vệ của tàu vũ trụ và thiết bị tản nhiệt, vì vậy có thể lắp đặt nhiều dụng cụ khoa học hơn trên mỗi phương tiện.
Thời gian đăng: 23-08-2022