PEEK硬度和其分子結構、結晶度密切相關。一般來說，未填充純PEEK材料硬度相對適中，其維氏硬度大約于8090之間。這種硬度水平使得PEEK能夠于保持一定韌性前提下，含優良耐磨性、抗劃傷能力。當PEEK中加入玻璃纖維、碳纖維或其他填料時，其硬度會顯著提升。例如，玻纖增強PEEK材料維氏硬度可以達到100以上，表現出更高剛性、耐磨性。
盡管PEEK硬度不如金屬材料高，但其綜合性能更為優越。PEEK能夠于260°C以下一直使用，并且具有優秀耐腐蝕性、生物相容性，因此被大量用途于航空航天、汽車工業、電氣還有醫療行業。例如，于航空發動機內部零件生產中，PEEK因為其輕質高強度特點，成為替代金屬很好選擇；而于醫療器械方面，PEEK因其優良生物相容性、抗疲勞性能，常用于人工關節、牙科植入物行業。
雖然PEEK硬度不是其最突出優點，但通過合理設計配方、加工工藝，可以獲得滿足很多用途場景需求不同硬度級別PEEK產品。這些特性共同構成了PEEK作為特種工程塑料特殊優勢。
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