以其優良的機械性能、良好的熱穩定性、耐高溫的化學穩定性等特點，聚醚醚酮（PEEK）已廣泛地應用于汽車、航空、石油化工、機械、醫療、電子等眾多領域的高溫、高性能的零部件的開發制造中，對代替了傳統的聚酚醚酰酯等具有較大的經濟和技術的意義
1. 機械性能
其具有高的強度和良好的韌性,尤其在受彎、扭、拉等復雜的外力作用下,均能保持較好的性能和穩定性.。其抗拉的強度大致在90～100MPa之間，甚至有部分的文獻也將其可達188MPa[],拉伸模量約3.6～3.8GPa，對應的楊氏模量也都在3.1～3.7GPa的范圍內。但不論何種工藝，其斷裂伸長率都較大，如熔融沉積的成形件可達50%，而注塑的通常在10%~11%左右。不僅在常規的拉伸、壓縮的外力作用下，PEEK的力學性能也在壓縮、彎曲等復雜的外力作用下都表現出了較高的強度，如其單軸的壓縮強度可達119MPa，且其彎曲強度可達1700MPa（碳纖維增強的復合材料）等。其在高負荷的結構中都能展現出優異的性能，各項指標的較高的數值也就為此做了充分的體現.。
2. 熱性能
其熱穩定性尤為突出，能在高溫下保持長時間的穩定性，且不易失活。但其玻璃化轉變的溫度卻相對較低，為143℃左右，熔點則在343℃～380℃之間（部分的文獻也將其熔點給出為334℃）等。但其熱變形的溫度卻可高達280℃以上甚至340°F（約171℃）時仍能保持一定的形狀穩定[].。其高的分解溫度在高溫的環境下可達578℃（如碳纖維/PEEK的復合材料）。其獨特的耐高溫的特性使其廣泛的應用于了航空發動機的隔熱、汽車發動機艙的保溫等高溫的場合中。
3. 化學與耐環境性能
其對多數有機的溶劑、酸堿以及油類等均具有極強的耐腐蝕性，僅吸水率為0.15%，24h吸水后仍能保持原有的機械性能。依托于對200℃的高溫油浸的嚴酷的考驗，其拉伸強度的保持率可達90%~111%，充分地體現了其出色的油抗性。而其對輻射、紫外線的老化也相對較慢，故可作為長期使用的醫療植入物。
4. 電氣性能
PEEK 是良好的絕緣材料。相對介電常數約 3.25?~?3.4，介電強度在 110?~?150?MV/m 范圍[]。體積電阻率高達 101??~?101??Ω·cm，在高頻（1?MHz）下損耗因子僅 0.004，滿足電子封裝和航空電氣部件的要求[]。
5. 磨損與耐磨性能
其具有較低的摩擦系數，沖擊強度（尤其是對缺口的試樣）均可達1.2ft·lb/in，甚至無缺口的試樣可達16ft·lb/in，充分地展現了其良好的沖擊韌性。但在長期的高負荷的磨損環境下，PEEK的耐磨性仍能保持較低的磨損率，對于需要高的耐磨性的軸承、閥門的密封等機械部件都具有較好的應用價值。
6. 加工與成形
通過如注塑、擠出、壓縮成形等傳統的成形工藝或近幾年發展的增材制造（如FDM、SLS等）等多種工藝的加工都可將PEEK制成各種形狀的成品。依托于對噴嘴的溫度（約420℃）、基板的溫度、打印的速度等一系列的工藝參數的合理的調優，對增材制造的最終的力學性能都產生了較大的影響，對其最佳的工藝的組合（如噴嘴溫度約420℃，打印的速度約10mm/s，填充的角度0°）均可使拉伸的強度都可達到70MPa以上，從而滿足了醫療的假體的力學的需求等。憑借將碳纖維的加入使其所制的復合材料的彈性模量都可提升至8.3GPa接近人體的皮質骨的剛度，從而更好地拓寬了其在骨科的植入物的應用。
7. 典型應用領域
- 航空航天：高溫結構件、發動機部件、耐輻射電氣絕緣體。
- 汽車：發動機艙部件、燃油系統、輕量化結構件。
- 醫療：骨科植入物、牙科修復材料、影像兼容的手術器械（無磁共振偽影）。
- 電子電氣：高頻電路基板、絕緣墊片、連接器。
8. 綜合評價
其高的強度、高的模量、寬的溫度工作范圍、優異的化學與電氣的絕緣性能使其在需要同時滿足機械的負荷和高溫的環境的高端的領域都表現的尤為突出?；趯ζ涞膹秃显鰪娙鐚⑵渑c碳纖維、玻璃纖維等的有效的結合或對其進行優化的加工工藝的處理等，可進一步將其性能的指標都得以大幅的提升，使其能在未來的輕量化、耐高溫等的生物醫用材料的市場中都能保持競爭的優勢。
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