圖注：美國普渡大學的研究人員首次觀察了，電場作用下形成的陶瓷受到高應變作用時發生形變的情況。
儘管陶瓷的強度很高，但大多數陶瓷可能在載荷產生的輕微應變下突然破裂。這種情況在高溫下可能會有所改觀。《自然通訊》5月26日刊文稱，美國普渡大學領導的研究團隊（加州大學、羅格斯大學等）首次將電場用於氧化釔穩定的氧化鋯（YSZ）的製備過程，使其具有塑性，像常溫下的金屬般容易塑型。
研究人員還發現，與高溫相比，中等溫度下緩慢形成的裂紋可以更早地被檢測出來。這對於結構缺陷的及時修補非常重要。材料工程教授Xinghang Zhang說：“過去，當我們在低溫下施加高載荷時，大多數陶瓷都會在毫無徵兆下突然損壞。現在，我們可以及時發現裂紋了，這可以提高陶瓷材料的安全性。”
將電場應用於陶瓷材料的生產，可以顯著加速YSZ等陶瓷的燒結過程，並降低爐溫。“閃電燒結”的陶瓷材料孔隙率更低，進而使陶瓷的密實度更高，更有利於形變。目前，尚無人測試過室溫或逐漸升溫過程中，“閃電燒結”陶瓷的形變能力。普渡大學教授Haiyan Wang說：“YSZ是一種典型的熱障塗層材料，它可以保護金屬核心基本不受熱的影響。但在發動機殘餘應力導致的升溫和冷卻作用下，YSZ往往會受到大量裂紋的影響。”金屬材料具備抗裂性和易變形性的原因在於其結構中存在位錯。位錯在材料受壓或張拉時可以移動，從而使材料不會失效。然而，陶瓷只能在高溫下形變時才能產生位錯。“閃電燒結”可以在陶瓷中引入位錯，並使材料的晶粒尺寸較小。Wang補充說：“小尺寸晶粒（如納米晶粒）可以在陶瓷的形變過程中產生滑動作用，進而助力形變。”位錯和小型晶粒可以使“閃電燒結”的YSZ受壓時逐漸具有塑性（rt~600 ℃）。
塑性的改進意味著YSZ在相對較低的操作溫度下，穩定性更好。Zhang說：“金屬可以承受10%~20%的應變，普通陶瓷能承受的應變為2%~3%。而‘閃電燒結’的陶瓷，可耐受7%~10%的應變。”即使陶瓷已經開始破裂，其裂紋的形成也很緩慢。根據這一原理，下一步可設計更具彈性的陶瓷材料。
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