1. 基本特性

通過其獨特的半晶態的芳香族的分子結構中的酮基、醚鍵的存在使其具有了高的剛性和良好的熱穩定的性等一系列優良的機械和熱的物理化學性能.。

- 機械性能：抗拉強度≥100?MPa，抗壓強度≥150?MPa，抗彎強度在 20?℃ 時≥135?MPa，200?℃ 時仍保持≥24?MPa，沖擊強度≥6?kJ/m2[]。

其玻璃的轉變溫度約達143℃，可長期工作于260℃左右短期可達300℃的高溫中，且具有良好的尺寸穩定性。

其具有較小的干摩擦系數（≤0.29）、較低的磨損率（≤9×10?? mm3/N·m），并具備了良好的自潤滑的特性，對于高轉速或無油的環境都能較好的適應。

- 化學兼容性：耐多數有機溶劑、酸堿及腐蝕性氣體，幾乎不受水、蒸汽或輻射影響。

3. 設計與選型要點

1. 工作溫度：若溫度超過 260?℃，建議選用改性或填充型 PEEK（如碳纖維、Al?O? 增強）以提升熱穩定性[]。

2. 工作壓力：在高壓（≥?70?MPa）環境下，常采用迷宮或雙軸承油套結構，PEEK 的高強度可保證支撐不變形[][]。

3. 介質兼容：對強酸、強堿或腐蝕性氣體（如氫氣、氟化物）時，PEEK 的化學惰性是首選材料。

4. 摩擦系數：在需要低摩擦的旋轉密封中，V?形槽環的摩擦轉矩比無槽環低約 40%，但漏率略增 10%，需權衡[]。

5. 尺寸配合：干涉配合（≈?0.3?mm）與底角 45°、刀刃半徑 0.25?mm 的設計可實現最佳密封力和表面應力分布。

4. 制造工藝

采用高壓的注塑工藝就能將PEEK的復雜的幾何形狀如矩形的密封等都很好的實現出來手段，但也就要求對其對應的注塑機的配置要做到液壓伺服的控制同時對其對應的模流的分析也就成為了實現上這樣的一個關鍵的因素之一。

通過對高精度的活塞環或迷宮的精密的CNC或EDM的加工使其表面的粗糙度都能控制在0.2μm之內。

通過將玻璃纖維、硅微粉、氮化硼等的合理的共混或對PEEK的模壓填充等，能顯著的提高PEEK的強度、剛性、耐磨性等性能，開辟了PEEK在復合填充材料的新領域。

6. 優勢與局限

優勢

與普通的橡膠相比，其可在260～300℃的高溫下長期連續的工作。

- 化學惰性：對多數酸對多數酸堿、溶劑、燃氣均無腐蝕。

- 機械強度：高拉伸、壓縮、彎曲強度，適合高壓密封。

其具有極低的摩擦系數，尤其適用于無油或真空的極端環境中長期的自潤滑工作。

- 輕質替代：密度約 1.3?g/cm3，較金屬輕約 80%。

局限

- 成本較高：原料與加工費用均高于普通工程塑料。

- 低溫脆性：在 -70?℃ 以下性能下降，需要改性或加熱預熱。

由其加工的難度可知注塑的產品的外形的精度取決于注射的塑料的收縮率的大小，而注射的塑料的收縮率又取決于注射的溫度和壓力，尤其是溫度的高低，其次才是壓力的大小，所以注射的產品的外形的精度都取決于對應的模具的設計對其收縮率的把握程度。

7. 發展趨勢

- 改性復合：通過碳纖維、陶瓷微粉等填料提升強度與耐磨性，已在高壓壓縮機活塞環和航空發動機密封中實現商用[[33]][[34]]。

- 微結構設計：利用 3D 打印或精密加工制造復雜的迷宮或波紋結構，以進一步降低泄漏率并提升耐壓能力[[35]]。

- 多功能化：在密封圈表面引入導熱或導電填料，實現熱管理或電磁屏蔽功能，滿足新能源裝備的特殊需求。

> 總結：PEEK 密封圈憑借其卓越的高溫、耐壓、耐化學腐蝕和低摩擦特性，已在汽車、航空、壓縮機、醫療及高端化工等多個高要求領域得到廣泛應用。通過材料改性和結構創新，PEEK 正在向更高溫、更高壓、更長壽命的方向持續發展。

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