聚醚醚酮热分解温度通常于425℃至450℃之间，具体数值会受到聚合物分子量、结晶度及添加剂因素影响。当环境温度达到这一范围时，PEEK开始有明显热降解现象。于此过程中，PEEK失去侧链上小分子物质，随后主链有断裂，生成低分子量产物如二氧化碳、一氧化碳气体，并伴随少量固体残渣形成。值得注意是，于较低温度下〔约300℃350℃〕，PEEK仅表现出轻微热降解趋势，这为其作为性能很好材料用途提供了保障。
因为PEEK具有如此高热分解温度，它被大量用途于航空航天、汽车工业、电气还有医疗行业多个高端行业。例如，于航空发动机内部组件生产中，PEEK因其能够于高温高压环境下保持稳固性能而备受青睐；于医疗植入物方面，其优良生物相容性、耐腐蚀特性使其作为很好选择。
然而，于处理废旧PEEK材料时要特别注意控制加热条件以避免环境污染。通过合理设计回收工艺可以很好降低资源浪费并减少对生态环境影响。深入研究PEEK热分解行为不仅有助于优化其生产工艺，还能促进可持续发展理念于高分子材料行业实践和发展。
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