壓電陶瓷和電致伸縮陶瓷都是電介質(zhì),電介質(zhì)在電場(chǎng)的作用下有兩種效應(yīng),即逆壓電效應(yīng)和電致伸縮效應(yīng)。一般來說，在制作PZT壓電陶瓷元件中，二氧化鈦，二氧化鋯可采用工業(yè)級(jí)材料，它們的純度均能達(dá)到98%以上。其中逆壓電效應(yīng)是指電介質(zhì)在外電場(chǎng)的作用下產(chǎn)生應(yīng)變,應(yīng)變大小與電場(chǎng)大小成正比,應(yīng)變的方向與電場(chǎng)方向有關(guān)。而電致伸縮效應(yīng)是指電介質(zhì)在電場(chǎng)的作用下由于感應(yīng)極化作用引起應(yīng)變,且應(yīng)變與電場(chǎng)方向無(wú)關(guān),應(yīng)變的大小與電場(chǎng)的平方成正比。

陶瓷材料分為普通陶瓷和特殊陶瓷兩大類。與原料的化學(xué)性質(zhì)相近，能形成置換式固溶體的雜質(zhì)的含量可以略高。特殊材料中的智能材料是指能夠接受外部環(huán)境的信息而自動(dòng)改變自身狀態(tài)的一種新型陶瓷，主要有壓電陶瓷、形狀記憶陶瓷和電流變陶瓷。陶瓷材料分為普通陶瓷和特殊陶瓷兩大類。特殊材料中的智能材料是指能夠接受外部環(huán)境的信息而自動(dòng)改變自身狀態(tài)的一種新型陶瓷，主要有壓電陶瓷、形狀記憶陶瓷和電流變陶瓷。

壓電陶瓷必須經(jīng)過極化之后才具有壓電性能。這是由于晶體受電場(chǎng)作用時(shí)，在晶體內(nèi)部產(chǎn)生了應(yīng)力（壓電應(yīng)力），通過應(yīng)力作用產(chǎn)生壓電應(yīng)變。所謂極化（Poling），就是在壓電陶瓷上加一強(qiáng)直流電場(chǎng)，使陶瓷中的電疇沿電場(chǎng)方向取向排列，又稱人工極化處理，或單疇化處理。壓電陶瓷必須經(jīng)過極化之后才具有壓電性能。所謂極化（Poling），就是在壓電陶瓷上加一強(qiáng)直流電場(chǎng)，使陶瓷中的電疇沿電場(chǎng)方向取向排列，又稱人工極化處理，或單疇化處理。

壓電陶瓷變壓器是利用極化后壓電體的壓電效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)電壓輸出的。另一類是有利雜質(zhì)，對(duì)與鉛離子Pb2 同屬二價(jià)或與鈦離子Ti4 ，鋯離子Zr4 同屬四價(jià)，而離子半徑相近，能形成置換固溶體的雜質(zhì)，如鈣Ca2 ,鍶Sr2 ,鋇Ba2 ,鎂Mg2 ,錫Sn2 ,鉿Hf4 等離子。其輸入部分用正弦電壓信號(hào)驅(qū)動(dòng), 通過逆壓電效應(yīng)使其產(chǎn)生振動(dòng), 振動(dòng)波通過輸入和輸出部分的機(jī)械耦合到輸出部分, 輸出部分再通過正壓電效應(yīng)產(chǎn)生電荷,實(shí)現(xiàn)壓電體的電能-機(jī)械能-電能的兩次變換,在壓電變壓器的諧振頻率下獲得輸出電壓。與電磁變壓器相比, 這具有體積小, 質(zhì)量輕,功率密度高, 耐擊穿, 耐高溫, 不怕燃燒, 無(wú)電磁干擾和電磁噪聲, 且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于制作、易批量生產(chǎn), 在某些領(lǐng)域成為電磁變壓器的理想替代元件等優(yōu)點(diǎn)。此類變壓器用于開關(guān)轉(zhuǎn)換器、筆記本電腦等。