1. 基本特性

通過(guò)其獨特的半晶態(tài)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(yōu)良的機械和熱的物理化學(xué)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(shí)≥135?MPa，200?℃ 時(shí)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(cháng)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(wú)油的環(huán)境都能較好的適應。

- 化學(xué)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(diǎn)

1. 工作溫度：若溫度超過(guò) 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(huán)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(zhì)兼容：對強酸、強堿或腐蝕性氣體（如氫氣、氟化物）時(shí)，PEEK 的化學(xué)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(huán)的摩擦轉矩比無(wú)槽環(huán)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(shí)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(shí)現出來(lái)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(shí)對其對應的模流的分析也就成為了實(shí)現上這樣的一個(gè)關(guān)鍵的因素之一。

通過(guò)對高精度的活塞環(huán)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(guò)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(zhù)的提高PEEK的強度、剛性、耐磨性等性能，開(kāi)辟了PEEK在復合填充材料的新領(lǐng)域。

6. 優(yōu)勢與局限

優(yōu)勢

與普通的橡膠相比，其可在260～300℃的高溫下長(cháng)期連續的工作。

- 化學(xué)惰性：對多數酸對多數酸堿、溶劑、燃氣均無(wú)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(wú)油或真空的極端環(huán)境中長(cháng)期的自潤滑工作。

- 輕質(zhì)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(chǎn)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(chǎn)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(fā)展趨勢

- 改性復合：通過(guò)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(huán)和航空發(fā)動(dòng)機密封中實(shí)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(jìn)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(shí)現熱管理或電磁屏蔽功能，滿(mǎn)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(xué)腐蝕和低摩擦特性，已在汽車(chē)、航空、壓縮機、醫療及高端化工等多個(gè)高要求領(lǐng)域得到廣泛應用。通過(guò)材料改性和結構創(chuàng )新，PEEK 正在向更高溫、更高壓、更長(cháng)壽命的方向持續發(fā)展。

以上關(guān)于PEEK（聚醚醚酮）密封圈概述內容為上海春毅新材料原創(chuàng )，請勿轉載！