我們通常的印象是陶瓷是一種無法修復的材料。 例如，乙個碗在破裂時會破裂，這與我們的人類面板不同，它會在被割傷幾天後自行癒合。
但是，近年來，隨著材料科學的發展，一種新型材料越來越廣為人知，這種材料就是自癒材料，又稱自癒材料，其最大的特點是損傷發生後（一般指裂紋的產生），無需外力的干預，即可完成結構的自修復和效能的自恢復。 自修復材料的種類很多，包括自修復高分子材料、自修復金屬、自我修復混凝土等。 自癒陶瓷也是其中之一。
自修復陶瓷的研究最早始於上世紀50年代，但其發展一直相對較慢。 然而，由於近年來自修復高分子材料的巨大成功，自修復陶瓷也越來越受到關注，成為熱門的研究方向。
那麼，自癒陶瓷是如何工作的呢？
原則上，陶瓷有三種自癒機制：一種是吸附。 當裂紋截面接觸在一起時，由於原子之間力的相互作用，這些截面會重新粘合。 這是在中低溫下修復裂縫的主要方法。 例如，氧化鋁陶瓷在室溫下的部分熱衝擊裂紋癒合現象就是這種機理的作用。 二是擴散。 在一定溫度下，截面兩側的顆粒相互擴散，使裂紋相鄰顆粒之間的間隙消失。 這種機制主要發生在較高溫度下，例如純氧化鋁在 1400-1700 年發生的熱衝擊裂紋癒合。 三是化學反應。 在一定的溫度和氣氛條件下，陶瓷內部的自修復材料可以發生化學反應，使裂紋被橋接。 這是最重要和目前研究最多的修復機制。 那些具有自癒能力的物質被稱為“癒合劑”。
根據目前的報道，“癒合劑”主要通過兩種機制修復裂縫。 一種是產生粘度較低的液相，流入裂紋填充裂紋; 例如，硼化物作為“癒合劑”新增到陶瓷中，硼在高溫下氧化形成熔融的氧化硼，流入裂縫壁以癒合裂縫。 另一種是氧化物的形成，它允許裂紋由於體積膨脹而橋接。 例如，在氧化鋁陶瓷中加入碳化矽“癒合劑”，碳化矽能與氧反應生成密度為3的二氧化矽29 cm3 減少到 239 cm3，體積膨脹約40%。 這會在生坯體中產生壓應力，使裂縫癒合。 當然，二氧化矽也可以促進氧化鋁的燒結，從而可以進一步促進裂紋的癒合。 或者有時，這兩種機制都存在。 例如，氧化釔已被引入碳化矽-氧化鋁複合材料中。 碳化矽在高溫下處理時不僅會氧化成氧化矽，而且還可以形成低粘度的液相共晶化合物，可以更有效地填充裂縫並修復表面。
從上面的介紹中我們可以發現，當陶瓷中含有可以發生氧化反應的成分時，它們似乎具有一定的自癒能力。 事實上，許多非氧化物或金屬確實可以用作“癒合劑”。 如果陶瓷本身是非氧化物，則可以在適當的條件下癒合裂紋。 例如，最近發現一些三元碳化物和氮化物陶瓷顯示出良好的裂紋癒合能力。 更令人驚奇的是，一些自癒陶瓷還可以反覆修復受損區域。 例如，一些研究人員已經在碳鋁鈦陶瓷的特定位置實現了至少 7 次開裂癒合迴圈。
有趣的是，許多研究表明，陶瓷的機械效能在裂紋癒合後往往會得到改善。 例如，研究了碳化矽-氮化矽復合陶瓷的自修復行為，發現其彎曲強度高於完整試樣24。 但是，為了獲得滿意的自癒效果，除了“固化劑”本身的效能外，對熱處理的條件也有嚴格的要求，溫度過高或過低，保溫時間過短或過長，不合適的氣氛都會對陶瓷的自癒過程產生不利影響， 甚至根本沒有自我修復。我們稍後將有機會討論這個問題。