由其優(yōu)異的綜合性能而得以廣泛地在航空航天、醫(yī)療器械、汽車及電子等領(lǐng)域的應(yīng)用。依托于從多個(gè)方面的對(duì)比中我們便可對(duì)比PEEK與常見的工程塑料（如PTFE、PPS、PEI、PEKK等）及金屬材料等的性能、用途、性價(jià)比等具有更為深入的理解，從而為其在實(shí)際的工程應(yīng)用中提供更為可靠的參考依據(jù)。

1. 機(jī)械性能

其PEEK的拉伸強(qiáng)度約為90-100MPa，彎曲強(qiáng)度可達(dá)160-180MPa，彈性模量均可達(dá)3.5-4GPa等。相比之下，PTFE的拉伸強(qiáng)度就只有約20-30的MPa，甚至其模量都低于1的GPa，更為其與PEEK的機(jī)械強(qiáng)度的巨大差別就不用說了。  

憑借對(duì)PEEK的30%的碳纖維的加入，其拉伸強(qiáng)度可達(dá)到190MPa，模量可達(dá)17GPa，而同等的PPS或PEI的增強(qiáng)都低于碳纖維的PEEK.。  

由其韌性與斷裂的伸長(zhǎng)率可知，PEEK的斷裂伸長(zhǎng)率都在20-50%之間高出很多高性能的工程塑料如PPS的伸長(zhǎng)率（通常<5%），更不易在沖擊載荷下出現(xiàn)脆斷的現(xiàn)象。

2. 熱性能

PEEK材料具備出色的耐高溫性能，在長(zhǎng)期使用場(chǎng)景下，它能夠承受250攝氏度的高溫環(huán)境而保持穩(wěn)定，即便是在短期的高溫挑戰(zhàn)中，其耐溫能力也能飆升至300攝氏度。此外，這種材料的熔點(diǎn)范圍在334到343攝氏度之間。  

與常見的其他高溫塑料相比，PEKK的熔點(diǎn)僅略高（約363–386℃），而其玻璃化轉(zhuǎn)變的溫度卻與PEEK相近；而PPS的長(zhǎng)期的使用溫度約220℃，都略低于PEEK；而PEI（Ultem）則可達(dá)170℃的高溫的熱穩(wěn)定性都不能與PEEK相比。  

憑借對(duì)PEEK的熱膨脹系數(shù)（約47×10??mm/K）及其較低的導(dǎo)熱性（約0.25W/(m·K）等的優(yōu)化，通過對(duì)其的玻璃纖維或碳纖維的增強(qiáng)，可使其熱膨脹的性質(zhì)得以較好的降低，且可提高其導(dǎo)熱性。

3. 化學(xué)與耐腐蝕性

- PEEK 對(duì)大多數(shù)有機(jī)溶劑、油類、酸堿具有優(yōu)良的耐腐蝕性，僅在濃硫酸、濃硝酸等強(qiáng)氧化性酸中會(huì)發(fā)生溶脹或降解。  

- 與 PTFE 相比，PTFE 的化學(xué)惰性更強(qiáng)，但機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性遠(yuǎn)不及 PEEK；PPS 對(duì)酸堿也很穩(wěn)定，但在氧化環(huán)境下可能劣化。  

- PEEK 在濕熱環(huán)境中仍能保持性能，吸水率僅約 0.1–0.3%，低于許多其他工程塑料（如 PEI 吸水率約 1.25%）。

4. 摩擦與磨損特性

- PEEK 本身具有自潤(rùn)滑性，摩擦系數(shù)較低，并且在干燥或潤(rùn)滑條件下均表現(xiàn)出良好的耐磨性。  

相較于UHMWPE、純的PTFE及玻璃纖維增強(qiáng)的PTFE等同樣的測(cè)試條件下，PEEK的磨損率都低了不少，而將MoS?等固體的潤(rùn)滑劑加到PEEK的表面上，其所表現(xiàn)的耐磨性就更進(jìn)一步的得到提高了。  

與傳統(tǒng)的金屬材料如鋼、青銅相比，PEEK的密度相對(duì)較低（約1.3g/cm3），既能在一定的程度上實(shí)現(xiàn)減重的目的，又能在同樣的條件下提供與它們相比更優(yōu)的干摩擦性能和更優(yōu)的耐化學(xué)性等。

5. 電性能

- PEEK 是優(yōu)良的電絕緣材料，介電常數(shù)穩(wěn)定，在高頻、高溫環(huán)境下仍保持良好絕緣性能。  

- 與 PPS、PEI 等絕緣工程塑料相比，PEEK 在更寬的溫度和頻率范圍內(nèi)介電損耗更低。

6. 生物相容性與醫(yī)療應(yīng)用

- PEEK 被廣泛用于骨科、牙科植入物，因其生物相容性好、無金屬離子釋放、彈性模量與骨骼接近（約 3–4?GPa），可降低“應(yīng)力屏蔽”效應(yīng)。  

然而，相比之下，PEEK在CT/MRI的成像中就不容易產(chǎn)生偽影的美觀的外貌，然而其卻又低于金屬的斷裂韌性，因此在承受極高的負(fù)載的場(chǎng)合就都要采用增強(qiáng)型的PEEK或?qū)ζ涞膹?fù)合結(jié)構(gòu)等來滿足其所需要的應(yīng)用的要求。

7. 加工與成本

但由于其熔融溫度高達(dá)370℃以上，常常需要借助較高的加工溫度和專用設(shè)備如注塑機(jī)、擠出機(jī)等才可將其加工成所需的形狀如：PEEK的注塑機(jī)、PEEK的擠出機(jī)、PEEK的3D打印機(jī)等。  

- 原材料成本高于大多數(shù)通用塑料（如尼龍、POM），也高于 PPS、PEI，但低于特種工程塑料如 PBI。  

相較于以金屬為基的零部件，PEEK的產(chǎn)品就具有了更明顯的輕量化的優(yōu)勢(shì)同時(shí)也減少了其二次的加工（如防腐的涂層等），從而對(duì)系統(tǒng)的總成本都具有了更大的優(yōu)勢(shì)。

8. 總結(jié)對(duì)比

特性          PEEK 優(yōu)勢(shì)                                                                  其他材料的相對(duì)劣勢(shì)                                      

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機(jī)械強(qiáng)度  高拉伸/彎曲強(qiáng)度，韌性好                                                   PTFE、純 PPS 強(qiáng)度低；PEI 韌性較差                      

耐熱性    長(zhǎng)期 250?℃，短期 >300?℃                                                   PEI、PPS 使用溫度較低                                  

化學(xué)抵抗  耐油、溶劑、多數(shù)酸堿                                                      PTFE 更惰性但強(qiáng)度低；PPS 對(duì)氧化環(huán)境敏感                

摩擦磨損  自潤(rùn)滑、低磨損，可通過填料進(jìn)一步優(yōu)化                                      UHMWPE 耐磨但強(qiáng)度低；PTFE 磨損率高                    

生物相容  彈性模量接近骨，無金屬偽影，易著色                                       金屬植入物可能導(dǎo)致應(yīng)力屏蔽、影像干擾                  

電絕緣    寬溫頻范圍內(nèi)穩(wěn)定性好                                                      與 PPS、PEI 相當(dāng)，但高溫下優(yōu)于多數(shù)通用塑料            

相較于普通的塑料，具有的可注塑、擠出、3D打印的特性卻又因其高的加工難度、較高的成本等使其受到了較大的限制                        

綜上所述，PEEK 在強(qiáng)度、耐熱、耐化學(xué)、摩擦學(xué)及生物相容性等多方面表現(xiàn)均衡，尤其適合對(duì)重量、耐腐蝕與機(jī)械性能有綜合要求的場(chǎng)合。在選擇時(shí)需結(jié)合具體工況（負(fù)載、溫度、介質(zhì)、成本）權(quán)衡其與其它工程塑料或金屬的優(yōu)劣。

以上關(guān)于PEEK 材料與其他材料的對(duì)比內(nèi)容為上海春毅新材料原創(chuàng)，請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載！