PEEK復合材料主要通過將PEEK樹脂和玻璃纖維、碳纖維增強材料結合制成。這種組合顯著提升了基體樹脂強度、剛性，和此同時保持了PEEK本身優秀熱性能、電不導電性。例如，添加了30%碳纖維PEEK復合材料不僅具有更高拉伸模量、抗沖擊強度，還含更低線性膨脹系數，這對于要精確尺寸穩固性用途至關很大。
于航空航天行業，PEEK復合材料被用于生產飛機內部結構件及發動機部件，其輕量化特性有助于降低燃油消耗并增強飛行效率。而于汽車行業，該類材料則常用于生產傳動系統零件、制動系統組件，以應對苛刻工作環境。另外，因為其突出介電性能，PEEK復合材料也是制作高頻電路板很好選擇。
值得注意是，盡管PEEK復合材料擁有諸多優點，但其高昂成本限制了大規模普及。因此，研究人員正于努力開發新型低成本配方、技術手段來擴大其市場占有率。未來，隨著更多創新技術用途，相信PEEK復合材料將于更多高科技行業顯現潛力。
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