PEEK具有突出热稳固性，于连续使用条件下可承受高达260℃温度。其玻璃化转变温度约为143℃，这意味着于此温度以上，PEEK从硬质状态逐渐转变为较软橡胶状状态。然而，就算于高温下，PEEK仍能保持优良尺寸稳固性、机械性能，这是因为它拥有高度结晶分子结构。当温度达到350℃时，PEEK开始分解，因此实际用途中应避免长时间暴露于超过这一温度环境中。
另外，PEEK对温度变化表现出优秀抗蠕变性能，就算于较高温度下也能维持其形状、尺寸。这种特性使得PEEK成为生产高温工况下零部件很好选择，例如汽车发动机部件、航空工业中精密零件还有半导体行业高温环境设备。
值得注意是，虽然PEEK含优秀耐热性，但其熔融温度大约为343℃，所以于加工过程中要使用高温注塑机或挤出机，并采取适当冷却措施以防止过早固化影响成型质量。PEEK凭借其特殊温度特性，于众多行业显现了大量用途前景。
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