PEEK具有優秀熱性能，其玻璃化轉變溫度約為143℃，熔點為343℃，能夠于高達260℃高溫下一直使用而不有顯著變化。這種特性使得PEEK成為生產高溫環境下工作零部件理想材料。另外，PEEK還表現出優良尺寸穩固性、低蠕變傾向，這使其非常適合用于要高精度、一直可靠性場合。
于機械性能方面，PEEK擁有突出抗拉強度、剛性、韌性，和此同時含較低密度〔約1.3g/cm3〕，這意味著它既堅固又輕便。PEEK還具有優良耐磨性、自潤滑性，因此被用來生產軸承、齒輪要優良摩擦特性部件。
PEEK化學惰性極強，對大多數有機溶劑、酸堿鹽類還有氧化劑都表現出很強抵抗能力。這一特點讓它成為化工行業中理想管道襯里或閥門密封圈材料。另外，因為其優良生物相容性，PEEK也被大量用途于骨科植入物如椎間融合器行業。
聚醚醚酮憑借其特殊綜合性能，于眾多高科技行業中扮演著很大角色，并且隨著技術進步，其用途范圍還于連續擴大。
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