PEEK分解溫度通常于425℃至475℃之間，具體數值會因材料純度、改性成分還有加工工藝不同而有所變化。當溫度達到這一范圍時，PEEK開始有降解反應，釋放出揮發性物質、固體殘留物。這種分解過程伴隨著分子鏈斷裂、結構變化，也許導致材料性能下降，如力學強度減弱、表面有裂紋。
于實際用途中，PEEK分解溫度使其作為理想高溫環境材料。例如，于航空航天、汽車工業、電氣行業，PEEK被用于生產耐高溫部件，如軸承、齒輪、不導電材料。然而，為了確保材料一直穩固性、可靠性，加工過程中要控制溫度，避免超過其分解溫度。
值得注意是，盡管PEEK具有較高分解溫度，但于實際使用中，還應考慮其他因素影響，如氧氣存于、壓力條件。這些因素也許會加速PEEK氧化或熱分解過程。因此，于設計、使用PEEK制品時，需綜合考慮許多環境因素，以充分發揮其性能優勢并延長使用壽命。
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