Máy phân cực điện áp cao gốm áp điện cung cấp cho vật liệu tính áp điện bằng cách áp dụng một trường DC để sắp xếp các miền điện bên trong của nó theo hướng điện trường. Trước khi phân cực, hướng phân cực tự phát trong mỗi hạt được phân phối ngẫu nhiên, dẫn đến vật liệu không có hiệu ứng áp điện tổng thể. Máy phân cực buộc các miền điện được sắp xếp theo hướng điện trường bằng cách áp dụng điện áp cao và kiểm soát các thông số nhiệt độ, thời gian, tạo thành cấu trúc miền đơn để vật liệu có được tính chất áp điện vĩ mô. Thiết bị này được sử dụng rộng rãi trong đầu dò siêu âm, thiết bị thủy âm/điện âm, hình ảnh y tế, cảm biến và các lĩnh vực khác đòi hỏi vật liệu áp điện.
Bản thân gốm áp điện không có tính chất áp điện, cần thông qua xử lý phân cực nhân tạo để thực hiện sắp xếp định hướng tên miền điện. Cơ chế cốt lõi của nó là: điện trường DC đủ mạnh (thường là 3-5kV/mm) được áp dụng ở cả hai đầu của mẫu gốm và phối hợp với nhiệt độ và thời gian giữ nhiệt cụ thể, buộc các tên miền điện lộn xộn ban đầu được sắp xếp theo hướng điện trường. Sau khi quá trình phân cực hoàn tất, điện trường bên ngoài được loại bỏ, và do tác động của các lực hồi phục như ứng suất bên trong, miền điện không thể hoàn toàn khôi phục trạng thái mất trật tự, tạo thành cường độ phân cực còn lại khác không, đó là nguồn gốc của hiệu ứng áp điện.
Máy phân cực cao áp gốm Piezo là một thiết bị được sử dụng để xử lý phân cực vật liệu gốm Piezo. Chức năng cốt lõi của nó là làm cho miền điện bên trong gốm Piezo được sắp xếp theo hướng điện trường bằng cách áp dụng điện trường DC cao áp, do đó mang lại cho vật liệu tính chất áp điện.
Quá trình phân cực của gốm Piezo dựa trên nguyên tắc phân cực điện môi. Khi không có điện trường bên ngoài, các miền điện bên trong gốm (các khu vực nhỏ với hướng phân cực tự phát phù hợp) bị lộn xộn theo hướng, các hiệu ứng phân cực được triệt tiêu lẫn nhau, và vật liệu nói chung không thể hiện tính áp điện. Khi một điện trường DC đủ mạnh được áp dụng, hướng của miền điện xoay và có xu hướng phù hợp với hướng của điện trường bên ngoài. Sau khi cường độ điện trường bên ngoài đạt đến độ bão hòa, điện trường được loại bỏ, hướng của miền điện về cơ bản vẫn không thay đổi, vật liệu có được cường độ phân cực còn lại, do đó có các đặc tính áp điện.
Theo kịch bản ứng dụng khác nhau, phương pháp phân cực chủ yếu được chia thành ba loại:
Phân cực bồn tắm dầu: ngâm mẫu vào dầu silicone cách điện để phân cực, phân phối điện trường đồng đều, thích hợp cho gốm khối, chẳng hạn như loa, xử lý hàng loạt các yếu tố cảm biến;
Phân cực Corona: điện trường không đồng đều được tạo ra bằng cách xả Corona, phù hợp với phân cực bề mặt của vật liệu dạng màng mỏng;
Phân cực chân không: Phân cực trong môi trường chân không, tránh nhiễu ion hóa không khí, thường được sử dụng trong các phần tử áp điện có độ chính xác cao (chẳng hạn như cảm biến hàng không vũ trụ).