PEEK結晶密度通常于1.301.34 g/cm3之間，這一數值是基于其分子結構中結晶區域所占比例決定。當PEEK處于熔融狀態時，其分子鏈是無規排列；而于冷卻過程中，部分分子鏈會重新有序排列形成結晶區，未結晶部分則成為非晶區。結晶區存于使得PEEK含了較高強度、耐磨性，而非晶區則賦予了材料一定韌性、加工性能。
結晶密度和PEEK加工條件密切相關。例如，于較高溫度下進行模壓成型或擠出成型時，因為冷卻速率較快，結晶度較低，此時PEEK結晶密度也會相應減??；相反，于較低溫度條件下緩慢冷卻，則可以促進更多分子鏈有序排列，從而增強結晶度并增加結晶密度。另外，不同添加劑也也許影響PEEK結晶行為，進而改變其結晶密度。
高結晶密度PEEK具有更好尺寸穩固性、耐蠕變性，適合用于生產要一直承受高壓、高溫環境下零部件，如航空航天部件、汽車工業中齒輪及軸承。然而，對于某些要求較高沖擊韌性場合，也許要控制結晶密度以平衡材料各項性能指標。
通過合理調控PEEK結晶過程，可以于確保優良機械性能和此同時優化其綜合使用性能，滿足多樣化工業需求。
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