PEEK硬度主要體現于其優秀剛性、耐磨性上。作為一種半結晶聚合物，PEEK硬度和其分子鏈結構密切相關。其分子鏈由剛性芳香環、柔性醚鍵交替組成，這種特殊結構賦予了它較高拉伸強度、彎曲模量還有壓縮強度。根據測試數據，PEEK洛氏硬度通常于R級大約為115左右，這表明它具有非常高表面硬度，能夠很好抵抗劃痕、磨損。
另外，PEEK還表現出優良尺寸穩固性，于一直使用過程中不易有形變，這對于要高精度用途場合尤為很大。和此同時，因為其低吸水率〔約0.15%0.3%〕，就算于潮濕環境中，PEEK也能保持穩固物理性質，包括硬度。
值得注意是，雖然PEEK本身含很高硬度，但為了進一步提升某些特定用途下表現，還可以通過添加玻璃纖維或碳纖維增強材料來制備復合型PEEK產品，從而顯著增強其硬度及整體機械性能。這類改性后PEEK制品大量用途于航空航天、汽車生產、電氣還有醫療器械行業，成為許多苛刻工況下很好選擇。憑借突出硬度特性，PEEK已經成為現代工業無法替代關鍵材料。
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