我们通常的印象是陶瓷是一种无法修复的材料。 例如，一个碗在破裂时会破裂，这与我们的人类皮肤不同，它会在被割伤几天后自行愈合。
但是，近年来，随着材料科学的发展，一种新型材料越来越广为人知，这种材料就是自愈材料，又称自愈材料，其最大的特点是损伤发生后（一般指裂纹的产生），无需外力的干预，即可完成结构的自修复和性能的自恢复。 自修复材料的种类很多，包括自修复高分子材料、自修复金属、自我修复混凝土等。 自愈陶瓷也是其中之一。
自修复陶瓷的研究最早始于上世纪50年代，但其发展一直相对较慢。 然而，由于近年来自修复高分子材料的巨大成功，自修复陶瓷也越来越受到关注，成为热门的研究方向。
那么，自愈陶瓷是如何工作的呢？
原则上，陶瓷有三种自愈机制：一种是吸附。 当裂纹截面接触在一起时，由于原子之间力的相互作用，这些截面会重新粘合。 这是在中低温下修复裂缝的主要方法。 例如，氧化铝陶瓷在室温下的部分热冲击裂纹愈合现象就是这种机理的作用。 二是扩散。 在一定温度下，截面两侧的颗粒相互扩散，使裂纹相邻颗粒之间的间隙消失。 这种机制主要发生在较高温度下，例如纯氧化铝在 1400-1700 年发生的热冲击裂纹愈合。 三是化学反应。 在一定的温度和气氛条件下，陶瓷内部的自修复材料可以发生化学反应，使裂纹被桥接。 这是最重要和目前研究最多的修复机制。 那些具有自愈能力的物质被称为“愈合剂”。
根据目前的报道，“愈合剂”主要通过两种机制修复裂缝。 一种是产生粘度较低的液相，流入裂纹填充裂纹; 例如，硼化物作为“愈合剂”添加到陶瓷中，硼在高温下氧化形成熔融的氧化硼，流入裂缝壁以愈合裂缝。 另一种是氧化物的形成，它允许裂纹由于体积膨胀而桥接。 例如，在氧化铝陶瓷中加入碳化硅“愈合剂”，碳化硅能与氧反应生成密度为3的二氧化硅29 cm3 减少到 239 cm3，体积膨胀约40%。 这会在生坯体中产生压应力，使裂缝愈合。 当然，二氧化硅也可以促进氧化铝的烧结，从而可以进一步促进裂纹的愈合。 或者有时，这两种机制都存在。 例如，氧化钇已被引入碳化硅-氧化铝复合材料中。 碳化硅在高温下处理时不仅会氧化成氧化硅，而且还可以形成低粘度的液相共晶化合物，可以更有效地填充裂缝并修复表面。
从上面的介绍中我们可以发现，当陶瓷中含有可以发生氧化反应的成分时，它们似乎具有一定的自愈能力。 事实上，许多非氧化物或金属确实可以用作“愈合剂”。 如果陶瓷本身是非氧化物，则可以在适当的条件下愈合裂纹。 例如，最近发现一些三元碳化物和氮化物陶瓷显示出良好的裂纹愈合能力。 更令人惊奇的是，一些自愈陶瓷还可以反复修复受损区域。 例如，一些研究人员已经在碳铝钛陶瓷的特定位置实现了至少 7 次开裂愈合循环。
有趣的是，许多研究表明，陶瓷的机械性能在裂纹愈合后往往会得到改善。 例如，研究了碳化硅-氮化硅复合陶瓷的自修复行为，发现其弯曲强度高于完整试样24。 但是，为了获得满意的自愈效果，除了“固化剂”本身的性能外，对热处理的条件也有严格的要求，温度过高或过低，保温时间过短或过长，不合适的气氛都会对陶瓷的自愈过程产生不利影响， 甚至根本没有自我修复。我们稍后将有机会讨论这个问题。