PEEK硬度和其分子结构、结晶度密切相关。一般来说，未填充纯PEEK材料硬度相对适中，其维氏硬度大约于8090之间。这种硬度水平使得PEEK能够于保持一定韧性前提下，含优良耐磨性、抗划伤能力。当PEEK中加入玻璃纤维、碳纤维或其他填料时，其硬度会显著提升。例如，玻纤增强PEEK材料维氏硬度可以达到100以上，表现出更高刚性、耐磨性。
尽管PEEK硬度不如金属材料高，但其综合性能更为优越。PEEK能够于260°C以下一直使用，并且具有优秀耐腐蚀性、生物相容性，因此被大量用途于航空航天、汽车工业、电气还有医疗行业。例如，于航空发动机内部零件生产中，PEEK因为其轻质高强度特点，成为替代金属很好选择；而于医疗器械方面，PEEK因其优良生物相容性、抗疲劳性能，常用于人工关节、牙科植入物行业。
虽然PEEK硬度不是其最突出优点，但通过合理设计配方、加工工艺，可以获得满足很多用途场景需求不同硬度级别PEEK产品。这些特性共同构成了PEEK作为特种工程塑料特殊优势。
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