Если к диэлектрику приложить чрезмерное напряжение - произойдет пробой и он выйдет из строя (вн)

Востановится, но пробивное напряжение снизится.

При пробое диэлектрик пронизывается искровым разрядом наподобие молнии. Это не без последствий. Пробей искрой лист бумаги и посмотри на просвет - увидишь крошечную дырочку, как от иголки. Один пробой сквозь диэлектрик оставит в его толще тонкий сквозной канал. Возможно, извилистый, но все-таки сквозной. Если диэлектрик механически жесткий, то этот канал так навсегда и останется, и заполнится воздухом. В следующий раз искра предпочтет пробежать именно по этому каналу, т. к. ионизировать воздух (превратить его для себя во временный проводник) электрическому разряду значительно легче, чем пробить новый канал в твердом веществе. Если пробой происходит, например, сквозь керамическую крышку трамблера в автомобильной системе зажигания, то эту крышку нужно менять, хотя канал в ней совершенно микроскопический - потому что через него искра будет в дальнейшем проскакивать снова и снова.

Воздушный диэлектрик или ваккуум не пострадает...

1. В воздушном диэлектрике всё понятно: сопротивление восстанавливается, если есть конвекция воздуха (иначе ионизация воздуха при пробое может снизить диэлектрические свойства) .
2. В жидких диэлектриках снижение сопротивления происходит за счет загрязнения, возникшей после пробоя копотью. Снижение происходит медленно.
3. В полутвердых диэлектриках наблюдается заплыв канала пробоя (например, диэлектрическая смола) . Сопротивление или напряжение пробоя также снижается.
4. В твёрдых диэлектриках, как правило, после пробоя сопротивление резко снижается (вплоть до нескольких Ом) , т. к. в канале пробоя образуется обугленный (от слова "уголь") канал. А уголь - это проводник.

Он может обуглиться и стать проводником.

Выходит из строя от протекания тока и нагрева, т, е, он уже не диэлектрик, он "пробит". Все зависит от свойств диэлектрика и его размеров.