由其优异的综合性能而得以广泛地在航空航天、医疗器械、汽车及电子等领域的应用。依托于从多个方面的对比中我们便可对比PEEK与常见的工程塑料（如PTFE、PPS、PEI、PEKK等）及金属材料等的性能、用途、性价比等具有更为深入的理解，从而为其在实际的工程应用中提供更为可靠的参考依据。
1. 机械性能
其PEEK的拉伸强度约为90-100MPa，弯曲强度可达160-180MPa，弹性模量均可达3.5-4GPa等。相比之下，PTFE的拉伸强度就只有约20-30的MPa，甚至其模量都低于1的GPa，更为其与PEEK的机械强度的巨大差别就不用说了。
凭借对PEEK的30%的碳纤维的加入，其拉伸强度可达到190MPa，模量可达17GPa，而同等的PPS或PEI的增强都低于碳纤维的PEEK.。
由其韧性与断裂的伸长率可知，PEEK的断裂伸长率都在20-50%之间高出很多高性能的工程塑料如PPS的伸长率（通常<5%），更不易在冲击载荷下出现脆断的现象。
2. 热性能
PEEK材料具备出色的耐高温性能，在长期使用场景下，它能够承受250摄氏度的高温环境而保持稳定，即便是在短期的高温挑战中，其耐温能力也能飙升至300摄氏度。此外，这种材料的熔点范围在334到343摄氏度之间。
与常见的其他高温塑料相比，PEKK的熔点仅略高（约363–386℃），而其玻璃化转变的温度却与PEEK相近；而PPS的长期的使用温度约220℃，都略低于PEEK；而PEI（Ultem）则可达170℃的高温的热稳定性都不能与PEEK相比。
凭借对PEEK的热膨胀系数（约47×10⁻⁶mm/K）及其较低的导热性（约0.25W/(m·K）等的优化，通过对其的玻璃纤维或碳纤维的增强，可使其热膨胀的性质得以较好的降低，且可提高其导热性。
3. 化学与耐腐蚀性
- PEEK 对大多数有机溶剂、油类、酸碱具有优良的耐腐蚀性，仅在浓硫酸、浓硝酸等强氧化性酸中会发生溶胀或降解。
- 与 PTFE 相比，PTFE 的化学惰性更强，但机械强度和耐磨性远不及 PEEK；PPS 对酸碱也很稳定，但在氧化环境下可能劣化。
- PEEK 在湿热环境中仍能保持性能，吸水率仅约 0.1–0.3%，低于许多其他工程塑料（如 PEI 吸水率约 1.25%）。
4. 摩擦与磨损特性
- PEEK 本身具有自润滑性，摩擦系数较低，并且在干燥或润滑条件下均表现出良好的耐磨性。
相较于UHMWPE、纯的PTFE及玻璃纤维增强的PTFE等同样的测试条件下，PEEK的磨损率都低了不少，而将MoS₂等固体的润滑剂加到PEEK的表面上，其所表现的耐磨性就更进一步的得到提高了。
与传统的金属材料如钢、青铜相比，PEEK的密度相对较低（约1.3g/cm³），既能在一定的程度上实现减重的目的，又能在同样的条件下提供与它们相比更优的干摩擦性能和更优的耐化学性等。
5. 电性能
- PEEK 是优良的电绝缘材料，介电常数稳定，在高频、高温环境下仍保持良好绝缘性能。
- 与 PPS、PEI 等绝缘工程塑料相比，PEEK 在更宽的温度和频率范围内介电损耗更低。
6. 生物相容性与医疗应用
- PEEK 被广泛用于骨科、牙科植入物，因其生物相容性好、无金属离子释放、弹性模量与骨骼接近（约 3–4 GPa），可降低“应力屏蔽”效应。
然而，相比之下，PEEK在CT/MRI的成像中就不容易产生伪影的美观的外貌，然而其却又低于金属的断裂韧性，因此在承受极高的负载的场合就都要采用增强型的PEEK或对其的复合结构等来满足其所需要的应用的要求。
7. 加工与成本
但由于其熔融温度高达370℃以上，常常需要借助较高的加工温度和专用设备如注塑机、挤出机等才可将其加工成所需的形状如：PEEK的注塑机、PEEK的挤出机、PEEK的3D打印机等。
- 原材料成本高于大多数通用塑料（如尼龙、POM），也高于 PPS、PEI，但低于特种工程塑料如 PBI。
相较于以金属为基的零部件，PEEK的产品就具有了更明显的轻量化的优势同时也减少了其二次的加工（如防腐的涂层等），从而对系统的总成本都具有了更大的优势。
8. 总结对比
特性 PEEK 优势 其他材料的相对劣势
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机械强度 高拉伸/弯曲强度，韧性好 PTFE、纯 PPS 强度低；PEI 韧性较差
耐热性 长期 250 ℃，短期 >300 ℃ PEI、PPS 使用温度较低
化学抵抗 耐油、溶剂、多数酸碱 PTFE 更惰性但强度低；PPS 对氧化环境敏感
摩擦磨损 自润滑、低磨损，可通过填料进一步优化 UHMWPE 耐磨但强度低；PTFE 磨损率高
生物相容 弹性模量接近骨，无金属伪影，易着色 金属植入物可能导致应力屏蔽、影像干扰
电绝缘 宽温频范围内稳定性好 与 PPS、PEI 相当，但高温下优于多数通用塑料
相较于普通的塑料，具有的可注塑、挤出、3D打印的特性却又因其高的加工难度、较高的成本等使其受到了较大的限制
综上所述，PEEK 在强度、耐热、耐化学、摩擦学及生物相容性等多方面表现均衡，尤其适合对重量、耐腐蚀与机械性能有综合要求的场合。在选择时需结合具体工况（负载、温度、介质、成本）权衡其与其它工程塑料或金属的优劣。
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