Der piezokeramische Hochspannungspolarisator verleiht dem Material piezoelektrische Eigenschaften, indem er ein Gleichstromfeld auflegt, um seine innere elektrische Kategorie entlang der Feldrichtung anzuordnen. Vor der Polarisierung der piezoelektrischen Keramik verteilt sich die spontane Polarisierungsrichtung in jedem Korn zufällig, was zu einem allgemeinen piezoelektrischen Effekt des Materials führt. Der Polarisator, indem er eine hohe Spannung aufweist und die Temperatur und die Zeitparameter steuert, zwingt die elektrische Kategorie, die sich entlang der elektrischen Feldrichtung orientiert, um eine einheitliche Struktur zu bilden, so dass das Material makroelektrische Eigenschaften erhält. Dieses Gerät wird weit verbreitet in den Bereichen Ultraschallwandler, Wasserschall / Elektroakustikgeräte, medizinische Bildgebung, Sensoren usw. verwendet, die piezoelektrische Materialien erfordern.
Die piezoelektrische Keramik selbst hat keine piezoelektrischen Eigenschaften und muss durch eine künstliche Polarisierungsbehandlung eine gezielte Anordnung der elektrischen Kategorien erreichen. Der Kernmechanismus besteht darin, ein ausreichend starkes Gleichstromfeld (in der Regel 3-5 kV / mm) an beiden Enden der Keramikprobe aufzutragen und in Verbindung mit einer bestimmten Temperatur und einer bestimmten Isolationszeit die ursprünglich unregelte elektrische Kategorie entlang der Feldrichtung zu zwingen. Nach Abschluss der Polarisierung wird das äußere elektrische Feld entfernt, aufgrund der Reaktionskraft wie innere Spannung kann die elektrische Kategorie den Zustand der Unordnung nicht vollständig wiederherstellen und die restliche Polarisierungsstärke von Nicht-Null bilden, was die Quelle des piezoelektrischen Effekts ist.
Der PV-Keramik-Hochspannungspolarisator ist eine Ausrüstung für die Polarisationsbehandlung von PV-Keramikmaterialien, deren Kernfunktion darin besteht, die elektrische Kategorie im Inneren der PV-Keramik entlang der Richtung des elektrischen Feldes anzuordnen, um dem Material die PV-Eigenschaften zu verleihen.
Der Polarisierungsprozess der piezoelektrischen Keramik basiert auf dem Prinzip der Mediumpolarisierung. Wenn es kein externes elektrisches Feld gibt, ist die elektrische Kategorie im Inneren der Keramik (ein kleiner Bereich mit einer einheitlichen Richtung der spontanen Polarisierung) in der Richtung unordentlich, der Polarisierungseffekt kompensiert sich gegenseitig, und das Material als Ganzes zeigt keine Druckkraft. Wenn ein ausreichend starkes Gleichstromfeld aufgebracht wird, dreht sich die Richtung der elektrischen Kategorie und neigt dazu, die Richtung des äußeren elektrischen Feldes zu übereinstimmen. Nachdem die externe elektrische Feldstärke die Sättigung erreicht hat, wird das elektrische Feld entfernt, bleibt die Richtung der elektrischen Kategorie im Wesentlichen unverändert, und das Material erhält die überschüssige Polarisationsstärke und hat somit piezoelektrische Eigenschaften.
Je nach Anwendungsszenario ist die Polarisierungsmethode hauptsächlich in drei Kategorien unterteilt:
Polarisierung des Ölbades: Eintauchen der Probe in isoliertes Siliziumoöl zur Polarisierung mit gleichmäßiger Verteilung des elektrischen Feldes, geeignet für die Massenbehandlung von Blockkeramiken wie Lautsprechern und Sensorkomponenten;
Koronapolarisierung: durch Koronaentladung ungleichmäßiges elektrisches Feld erzeugt, geeignet für die Oberflächenpolarisierung von Dünnfilmmaterialien;
Vakuumpolarisierung: Polarisierung unter Vakuumumgebung, um Luftionisierungsstörungen zu vermeiden, wird häufig für hochpräzise piezoelektrische Komponenten (wie Luft- und Raumfahrtsensoren) verwendet.