PEEK具有优秀热性能，其玻璃化转变温度约为143℃，熔点为343℃，能够于高达260℃高温下一直使用而不有显著变化。这种特性使得PEEK成为生产高温环境下工作零部件理想材料。另外，PEEK还表现出优良尺寸稳固性、低蠕变倾向，这使其非常适合用于要高精度、一直可靠性场合。
于机械性能方面，PEEK拥有突出抗拉强度、刚性、韧性，和此同时含较低密度〔约1.3g/cm³〕，这意味着它既坚固又轻便。PEEK还具有优良耐磨性、自润滑性，因此被用来生产轴承、齿轮要优良摩擦特性部件。
PEEK化学惰性极强，对大多数有机溶剂、酸碱盐类还有氧化剂都表现出很强抵抗能力。这一特点让它成为化工行业中理想管道衬里或阀门密封圈材料。另外，因为其优良生物相容性，PEEK也被大量用途于骨科植入物如椎间融合器行业。
聚醚醚酮凭借其特殊综合性能，于众多高科技行业中扮演着很大角色，并且随着技术进步，其用途范围还于连续扩大。
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