PEEK硬度主要体现于其优秀刚性、耐磨性上。作为一种半结晶聚合物，PEEK硬度和其分子链结构密切相关。其分子链由刚性芳香环、柔性醚键交替组成，这种特殊结构赋予了它较高拉伸强度、弯曲模量还有压缩强度。根据测试数据，PEEK洛氏硬度通常于R级大约为115左右，这表明它具有非常高表面硬度，能够很好抵抗划痕、磨损。
另外，PEEK还表现出优良尺寸稳固性，于一直使用过程中不易有形变，这对于要高精度用途场合尤为很大。和此同时，因为其低吸水率〔约0.15%0.3%〕，就算于潮湿环境中，PEEK也能保持稳固物理性质，包括硬度。
值得注意是，虽然PEEK本身含很高硬度，但为了进一步提升某些特定用途下表现，还可以通过添加玻璃纤维或碳纤维增强材料来制备复合型PEEK产品，从而显著增强其硬度及整体机械性能。这类改性后PEEK制品大量用途于航空航天、汽车生产、电气还有医疗器械行业，成为许多苛刻工况下很好选择。凭借突出硬度特性，PEEK已经成为现代工业无法替代关键材料。
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