于PEEK主链中，苯环提供了刚性、稳固性，使得材料含优良抗蠕变能力、尺寸稳固性；而醚键则增加了柔韧性，有助于改善加工性能。另外，酮基存于增强了分子间相互作用力，进一步增强了材料强度、耐热性。这些特性使得PEEK能够于高达260°C温度下一直使用，并且对大多数有机溶剂、酸碱还有辐射环境表现出极高抵抗能力。
从微观角度来看，PEEK属于半结晶聚合物，于熔融状态下可以流动并成型为很多复杂形状产品。当冷却后，部分链段会有序排列形成晶体结构，其余部分则保持无定形态。这种双相结构不仅保留了高结晶度带来优良物理性质，和此同时也保留了一定程度灵活性以适应不同用途场景需求。
因为其突出综合性能，PEEK大量用途于航空航天、汽车生产、医疗设备及电器行业。例如，于航空工业中，PEEK被用作轻量化替代金属部件很好选择；而于医疗器械方面，则因其生物相容性好而被用来制作植入物产品。凭借其特殊且复杂分子结构设计，PEEK已经成为现代工业无法替代很大材料。
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