摘要：PEEK 到底耐不耐腐蚀、耐不耐磨？
简短结论是：PEEK 对大量酸、碱、盐水、油品和有机介质具有较好的化学耐受性，同时可以通过专用配方获得较低磨损和较高压力-速度能力；但「PEEK 耐所有化学品」和「PEEK 摩擦系数固定」都不准确。
KetaSpire® KT-820 NT 的原厂未受力浸泡试验，是在室温、30 天条件下进行的。37% 盐酸、10% 和 30% 硝酸、20% 和 50% 硫酸、45% 氢氧化钾以及多种有机溶剂在该试验中均获 A 级评价。A 级表示在该测试条件下对外观和主要力学性能影响很小，不代表同一介质在高温、长期承压、残余应力或摩擦发热下仍然无条件适用。
耐磨方面，KetaSpire® 产品线既有未增强和纤维增强牌号，也有 SL、FW 等专用耐磨配方。KT-820 SL30 在 ASTM D3702 干摩擦试验、25,000 psi·fpm 的两组压力-速度组合下，摩擦系数分别为 0.27 和 0.33；在 90°C Dexron® 3 ATF、约 500,000 psi·fpm、100 小时的特定润滑试验中，摩擦系数约为 0.03-0.06。两组数字不能混用，也不能外推为所有 PEEK 的固定性能。
一句话判断：PEEK 的耐化学性和耐磨性都必须按「具体牌号 + 介质或摩擦副 + 温度 + 时间 + 应力/润滑状态」来讨论。
一、PEEK 为什么通常具有较好的耐化学性？
PEEK 是半结晶芳香族热塑性聚合物。芳香环、醚键和酮键构成的主链具有较高的热稳定性，结晶区的紧密排列也会降低部分介质的渗透速度。与含易水解酯基的部分聚合物相比，PEEK 在热水、蒸汽和许多油液中的稳定性通常更好。
但分子结构只能解释「为什么有潜力」，不能替代介质试验。实际失效可能来自：
- 化学降解或氧化；
- 溶剂吸收、溶胀和尺寸变化；
- 受力状态下的环境应力开裂；
- 高温导致的模量下降、蠕变或应力松弛；
- 介质渗透后与金属嵌件、密封界面或填料发生耦合失效。
因此，耐化学性数据应同时写清树脂牌号、介质浓度、温度、暴露时间、是否受力、试样状态和评价指标。
二、KetaSpire® KT-820 NT 的室温化学浸泡数据
KetaSpire® 设计指南的表 7.2 采用 ASTM D638 Type 1 拉伸试条。试条在介质中于室温浸泡 30 天，取出后冲洗、擦干并按 ASTM D618 状态调节，再测量质量变化、屈服拉伸强度保持率、模量保持率和外观。[1]
1. 酸、碱和溶剂数据
| 介质 | 浓度 | 质量变化 | 屈服拉伸强度保持率 | 模量保持率 | 评级 |
|---|---|---|---|---|---|
| 盐酸 | 37% | 0.26% | 99% | 101% | A |
| 硝酸 | 10% | 0.27% | 99% | 99% | A |
| 硝酸 | 30% | 0.25% | 100% | 100% | A |
| 硫酸 | 20% | 0.27% | 99% | 102% | A |
| 硫酸 | 50% | 0.03% | 101% | 99% | A |
| 氢氧化钾 | 45% | 0.03% | 101% | 101% | A |
| 丙酮 | 未注明 | 0.02% | 101% | 101% | A |
| 环己烷 | 未注明 | 0.01% | 101% | 100% | A |
| 乙醇 | 未注明 | 0.10% | 103% | 105% | A |
| 乙酸乙酯 | 未注明 | -0.03% | 100% | 100% | A |
| 二氯甲烷 | 未注明 | 1.37% | 94% | 100% | A |
| 甲乙酮（MEK） | 未注明 | -0.04% | 101% | 99% | A |
| 甲苯 | 未注明 | 0.01% | 99% | 98% | A |
| 1,1,1-三氯乙烷 | 未注明 | -0.01% | 101% | 98% | A |
这里的 A 级是「该项室温、30 天未受力浸泡试验」的结果。二氯甲烷虽然评级为 A，但质量增加 1.37%、屈服强度保持率为 94%，说明「评级良好」并不等于「完全不吸收或零尺寸变化」。对于精密配合、密封和受压零件，仍需核对尺寸变化和长期渗透。
2. 如何理解强酸数据？
把「除浓硫酸外几乎耐所有强酸」写成绝对结论，容易造成误用。更准确的表述是：
- KetaSpire® KT-820 NT 在上述室温、30 天未受力试验中，对 37% 盐酸、10%/30% 硝酸、20%/50% 硫酸和 45% 氢氧化钾获得 A 级；
- 该结果没有自动证明高温、加压、流动冲刷、热循环或受力状态下的寿命；
- 高浓硫酸、发烟硝酸、铬酸、卤素和其他强氧化介质应列入高风险边界，必须做针对性验证；
- 「100% 浓硫酸会溶解 PEEK」不是 KetaSpire® 设计指南表 7.2 的直接结论。工程文件更稳妥的写法是「高浓硫酸不应仅凭通用 PEEK 经验直接选用，应按浓度、温度、流速、应力和暴露时间验证」。
三、受应力时，耐化学性会发生什么变化？
KetaSpire® 表 7.3 使用可变半径应变夹具评价环境应力开裂。试条先在 200°C 退火 2 小时，再固定在夹具上并浸入试液 24 小时；夹具最大应变为 2%。如果在 2% 应变内未观察到银纹，则记为「>2%，无影响」。[1]
| 介质 | 临界应变 | 临界应力 | 观察结果 |
|---|---|---|---|
| 丙酮 | 1.03% | 约 38 MPa | 仅轻微表面银纹 |
| 乙酸乙酯 | 0.97% | 约 35 MPa | 出现银纹 |
| 甲乙酮（MEK） | 1.03% | 约 38 MPa | 仅轻微表面银纹 |
| 甲苯 | 1.03% | 约 38 MPa | 仅轻微表面银纹 |
| 环己烷 | >2% | >73 MPa | 无影响 |
| 乙醇 | >2% | >73 MPa | 无影响 |
| 二氯甲烷 | >2% | >73 MPa | 无影响 |
| 1,1,1-三氯乙烷 | >2% | >73 MPa | 无影响 |
| 硫酸，20% | >2% | >73 MPa | 无影响 |
| 硫酸，50% | >2% | >73 MPa | 无影响 |
| 盐酸，37% | >2% | >73 MPa | 无影响 |
| 氢氧化钾，45% | >2% | >73 MPa | 无影响 |
表 7.3 的应力水平高于许多典型注塑残余应力，但它清楚说明了一点：同一种材料在未受力浸泡与受力环境中可能得到不同结论。对丙酮、乙酸乙酯、MEK 和甲苯这类介质，不能只引用室温浸泡 A 级而忽略应力银纹风险。
四、VICTREX 一般 PEEK 数据能说明什么？
VICTREX 化学耐受手册可作为「未填充 PEEK 的一般参考」，不能冒充 KetaSpire® KT-820 NT 的同一试验结果。其试条在恒温化学品中浸泡至少 7 天，评级含义为：A 为无明显相互作用，B 为轻微相互作用，C 为严重相互作用；具体应用仍需验证。[5]
从该手册可提取的边界包括：
| 介质 | 23°C | 100°C | 200°C | 适合如何表述 |
|---|---|---|---|---|
| 氢氧化钠，10% | A | A | A | 一般 PEEK 参考，三档温度均为 A |
| 氢氧化钠，50% | A | A | A | 一般 PEEK 参考，三档温度均为 A |
| 盐酸，10% | A | A | 未列 | 不能推导到更高温度 |
| 浓盐酸 | A | B | 未列 | 温度升高后出现轻微相互作用 |
| 硝酸，10% | A | A | 未列 | 浓度和温度必须同时写明 |
| 硝酸，30% | B | 未列 | 未列 | 不能写成「强硝酸完全惰性」 |
| 硝酸，50% | C | C | C | 高风险边界 |
| 硫酸，<40% | B | B | B | 一般 PEEK 参考，不等于 KetaSpire 表 7.2 的特定结果 |
| 硫酸，>40% | C | C | C | 高风险边界 |
| MEK | A | B | C | 温度升高后风险明显增加 |
| 溴、氯、氟 | C | C | C | 卤素及强氧化环境应谨慎评估 |
| 水、蒸汽、海水/盐水 | 多数为 A | 视项目表格 | 视项目表格 | 仍要结合压力、温度和时间 |
因此，文章可以说 PEEK 对许多酸、碱和有机介质具有良好耐受性，但不能写成「除浓硫酸外耐所有强酸强碱」。尤其是 30% 硝酸、>40% 硫酸、卤素、浓盐酸高温工况以及受力溶剂环境，都应建立单独的验证矩阵。
五、热水、蒸汽和工业液体：哪些数据可以引用？
1. 蒸汽灭菌
KetaSpire® 指南对 KT-820 NT 和 KT-880 NT 做了 1,000 次蒸汽灭菌循环。条件为 134°C、2.1-2.3 bar、每循环 18 分钟灭菌、10 分钟干燥、5 分钟调节，总周期 33 分钟。测试后，拉伸强度、拉伸模量和冲击性能总体未出现明显降低。[1]
这组数据可以支持「未增强 KetaSpire® PEEK 对重复高温蒸汽灭菌具有良好耐受性」，不能外推为 300°C 高压水、超临界水或所有蒸汽压力下的长期承压保证。
2. 高温 ATF、制动液和机油
设计指南还给出了特定工业液体数据：
- KT-820 NT 和 KT-820 CF30 在 150°C Dexron® VI 自动变速箱油中浸泡至 3,000 小时，主要拉伸和弯曲性能未显示明显降解；
- KT-880 NT 和 KT-880 CF30 在 150°C Hydraulan® 404 DOT 4 制动液中至 3,000 小时，主要力学性能没有明显降解；
- KT-820 NT 在 165°C 5W-30 机油中浸泡 1,000 小时后，强度、模量和冲击性能总体保持，但断裂伸长率由 32% 降至 15%，说明韧性指标已有明显变化。
这些数据是对指定牌号、指定液体和指定试验程序的验证，不能简化成「PEEK 对所有汽车液体都完全兼容」。添加剂、污染物、压力、流动和密封应力都可能改变结果。
六、PEEK 耐磨的关键不是「塑料种类」，而是摩擦系统
PEEK 摩擦和磨损是系统属性，至少取决于：
- 牌号及填料配方；
- 对偶材料、硬度和表面粗糙度；
- 接触压力、滑动速度和压力-速度组合；
- 干摩擦、边界润滑、混合润滑或流体膜润滑；
- 环境温度、界面摩擦热、散热能力和热循环；
- 几何形状、接触面积、沟槽和装配偏心。
所以，「PEEK 的摩擦系数是 0.3-0.4」只能算脱离条件的粗略说法，不适合作为选型保证值。
七、KetaSpire® 耐磨牌号和适用方向
原厂表 8.1 给出的方向如下：[1]
| 牌号类别 | 主要配方/定位 | 原厂应用提示 |
|---|---|---|
| KT-820 NT、KT-880 NT | 未增强 | 轻载或有润滑磨损应用 |
| KT-820/880 GF30 | 玻纤增强 | 需要机械强度的轻磨损、有润滑应用，不推荐直接用于干摩擦 |
| KT-820/880 CF30 | 碳纤增强 | 需要更高机械强度的轻磨损、有润滑应用，不推荐直接用于干摩擦 |
| KT-820 SL10 | PTFE 增强 | 提高润滑性和韧性，适合润滑工况 |
| KT-820 SL30、KT-880 SL30 | 碳纤、石墨、PTFE 增强 | 很好的耐磨性，可用于干摩擦和润滑摩擦 |
| KT-820 SL45 | 碳纤、PTFE 增强 | 很好的耐磨性，适合润滑、高压力、低速度工况 |
| KT-880 FW30 | 碳纤、PTFE 增强 | 在强度与耐磨之间取得平衡的专用配方 |
碳纤维的主要作用是提高强度、刚度和导热散热能力；较低摩擦通常来自专用配方中的 PTFE、石墨以及实际润滑状态，不能把「含碳纤」直接等同于「自润滑」。
八、干摩擦数据：为什么同一 PV 下结果仍不同？
1. KT-820 SL30 的 ASTM D3702 结果
原厂用 1018 冷轧低碳钢对偶件，表面粗糙度 Ra 约 14-18 microinch，在室温、无润滑条件下测试 KT-820 SL30。两个试验的 PV 都为 25,000 psi·fpm，但压力和速度组合不同：[1]
| 压力 | 速度 | 磨损因子 | 磨损率 | 摩擦系数 |
|---|---|---|---|---|
| 500 psi | 50 fpm | 151 × 10-8 m³/Nm | 4.8 × 10-6 m/h | 0.27 |
| 31.25 psi | 800 fpm | 63 × 10-8 m³/Nm | 2.0 × 10-6 m/h | 0.33 |
这组结果说明：相同 PV 并不意味着相同磨损率或相同摩擦系数。压力和速度会分别影响接触变形、摩擦热、材料转移膜和散热；聚合物的磨损因子也会随 P、V 变化，因此不能只用 PV 一个数字判断寿命。
2. 干态变 PV 筛选
设计指南还使用了一种在 ASTM D3702 试样和设备基础上改造的逐级加压方法，在 400 fpm、室温、无润滑条件下筛选多个压力-速度组合。该方法能估算 PV 极限，但它是原厂实验性筛选方法，不属于 ASTM D3702 标准本身。[1]
| 牌号 | 估算 PV 极限 | 结果解读 |
|---|---|---|
| KT-820 NT | 约 50,000 psi·fpm | 未增强牌号在较低压力下开始加速磨损 |
| KT-820 GF30 | 约 50,000 psi·fpm | 玻纤提高耐磨，但在中等压力下仍可能失效 |
| KT-820 CF30 | 未确定 | 试样没有因过热失效，而是完全磨穿 |
| KT-820 SL30 | >100,000 psi·fpm | 专用耐磨配方在较宽压力范围保持低磨损 |
| KT-880 FW30 | >100,000 psi·fpm | 强度与耐磨平衡较好 |
PV 极限不是材料的普适常数。原厂明确指出，压力和速度应视为独立变量；改变速度后，主导失效机制可能从局部摩擦热转为蠕变或过度磨损，材料排名也可能改变。
九、润滑摩擦数据：低摩擦数字必须连同油液和温度出现
1. 150°C、75,000 psi·fpm 的润滑试验
KT-820 SL30 和 SL45 按 ASTM D3702，在 150°C Dexron® 3 ATF、1,000 psi、75 fpm 条件下测试，PV 为 75,000 psi·fpm。两种牌号都表现出较低磨损；SL45 的磨损率低于 SL30。[1]
| 牌号 | 磨损因子 | 磨损率 |
|---|---|---|
| KT-820 SL30 | 11 × 10-8 m³/Nm | 1.1 × 10-6 m/h |
| KT-820 SL45 | 5.8 × 10-8 m³/Nm | 0.55 × 10-6 m/h |
2. 约 500,000 psi·fpm 的高压力-速度试验
KT-820 SL30 还在 Dexron® 3 ATF 循环润滑系统中进行高压力-速度测试：油温 90°C、压力约 282 psi、速度约 1,770 fpm、油流量 0.2 L/min、持续 100 小时。试样为带 26 条润滑沟槽的 50 mm 推力垫圈，对偶件为 1018 钢，Ra 约 14-18 microinch。试验中摩擦系数约为 0.03-0.06，系统因摩擦热达到约比油温高 40°C 的平衡温度。[1]
这组数据可以支持「特定润滑系统中的 KT-820 SL30 可实现低摩擦和高压力-速度运行」，不能写成「所有改性 PEEK 在干摩擦下摩擦系数都低于 0.1」。
十、转移膜、自润滑和磨损机理应如何表述？
PEEK 及其填充配方在摩擦过程中可能在对偶表面形成聚合物转移膜。PTFE、石墨等固体润滑相有助于降低剪切阻力和摩擦热；碳纤维则更多承担增强、支撑载荷和导热作用。转移膜是否稳定，取决于对偶表面、压力、速度、温度和润滑剂，不能脱离系统条件单独宣称「自润滑」。
在干摩擦中，摩擦热会使界面温度高于环境温度。若界面温度超过材料在该应力和时间尺度下的热机械能力，就可能出现快速磨损、蠕变、软化甚至热失效。因此，轴承、轴套和止推垫片设计应同时做热平衡、磨损深度和寿命校核。
十一、半导体、化工泵阀和轴承：怎么把材料数据落到应用？
1. 半导体湿制程
Syensqo 公开应用信息将 KetaSpire® PEEK 用于晶圆搬运、工艺容器、载具、CMP 环、刻蚀环、销钉和测试设备等场景，并强调低残余离子污染和低放气等特性。[3]据此可以说明其适合高纯和耐化学环境的候选方向，但不能在没有具体报告、检测方法和牌号的情况下写「金属离子析出为 ppb 级」。
湿制程选型还要验证清洗剂、酸碱浓度、温度、循环时间、颗粒、可萃取物、离子污染、放气和批次追溯。填料、颜料、加工助剂和后处理可能改变最终部件表现。
2. 化工泵阀和密封件
盐酸、硝酸、硫酸等介质的「浓度」是决定兼容性的核心变量。泵阀部件还要额外考虑压力、流速、温度梯度、渗透、冲刷、蠕变、装配预紧和焊线。
类似「180°C 浓盐酸、2.0 MPa、3,000 rpm 磁力泵隔离套，运行两年无变化」这样的结论，缺少公开试验报告时，现有 KetaSpire® 表 7.2/7.3 不足以直接支持。更合适的写法是把它作为高风险工程评估示例：该类工况必须补充盐酸实际浓度、压力边界、旋转应力、渗透、壁厚、焊线、爆破、热循环和整机验证，不能仅凭「PEEK 耐酸」直接推荐。
3. 轴承、轴套和止推垫片
至少应提交以下参数后再定牌号：
- 径向或轴向载荷、压力波动和持续时间；
- 线速度、启停频率、往复行程和允许磨损；
- 干摩擦、油脂、ATF、液压油或其他润滑介质；
- 对偶轴材料、硬度、Ra、圆度和偏心；
- 环境温度、界面温度和散热路径；
- 装配间隙、沟槽、偏载和污染颗粒。
一般可从 SL30、SL45、FW30 等专用耐磨牌号开始筛选，但最终应以模拟真实工况的试验为准。不要把 50,000 或 100,000 psi·fpm 直接当成项目许用 PV。
十二、选型向供应商提交什么资料？
苏福（深圳）科技有限公司是 Syensqo 相关特种材料的供应与技术服务方，可提供牌号筛选、材料资料、样件和验证协同。[6]我们建议不把未经公开审计的客户案例数字写成第三方认证结论，而是把工况参数写清楚：
- 具体介质名称、浓度、温度、压力和暴露时间；
- 是否存在拉伸、弯曲、预紧或残余应力；
- 零件尺寸、壁厚、公差、焊线和表面要求；
- 摩擦副、压力、速度、润滑和允许磨损；
- 目标寿命、失效判据和安全系数；
- 是否涉及半导体高纯、医疗、食品、阻燃或电气合规。
十三、常见问题 FAQ
PEEK 能耐浓盐酸吗？
需要给出浓度、温度、压力、时间和应力。KetaSpire® KT-820 NT 在室温、37% 盐酸、30 天未受力浸泡中获 A 级；受应力测试在最大 2% 应变内也未观察到影响。但这不能直接证明 180°C、加压、流动和长期旋转设备中的寿命。
PEEK 怕浓硫酸吗？
高浓硫酸属于重要边界，不能用「PEEK 耐酸」一概而论。KetaSpire® KT-820 NT 在室温、50% 硫酸、30 天未受力浸泡中获 A 级；VICTREX 一般 PEEK 手册则把 >40% 硫酸在 23°C、100°C 和 200°C 均列为 C 级。不同品牌、试验时间和评价方法不能混为同一结论，高浓硫酸工况必须单独验证。
PEEK 能耐 200°C 氢氧化钠吗？
VICTREX 未填充 PEEK 参考手册将 10% 和 50% 氢氧化钠在 23°C、100°C、200°C 列为 A 级，但这不是 KetaSpire® KT-820 NT 的同一项高温试验。项目仍需按具体牌号、浓度、压力、时间和应力验证。
PEEK 的摩擦系数是不是 0.3-0.4？
不是固定材料常数。KetaSpire® KT-820 SL30 在室温、干摩擦、25,000 psi·fpm 的 ASTM D3702 两组试验中为 0.27 和 0.33；在 90°C ATF、约 500,000 psi·fpm 的特定润滑试验中约为 0.03-0.06。不同对偶材料、压力、速度和润滑状态会改变结果。
PV 值越高，材料一定越耐磨吗？
不一定。PV 是压力和速度的乘积，但相同 PV 可以由不同压力-速度组合得到，磨损率、摩擦热和失效机制可能不同。PV 极限只能作为特定测试方法和条件下的筛选指标，不能替代真实工况试验。
改性 PEEK 的磨损率一定是铜套的 1/10 吗？
没有通用结论。磨损率必须说明试验标准、压力、速度、对偶材料、润滑剂、温度、时间和计算方法。没有同条件公开报告时，不应写「铜套的 1/10」。
结语
PEEK 的化学耐受性和耐磨性确实使其适合化工、半导体、汽车、油气和精密运动部件，但真正可靠的结论从来不是「PEEK 什么都耐」，而是「这个具体牌号在这个具体系统里经过了什么条件的验证」。
材料选型至少要把四组变量同时写出来：介质浓度与温度、暴露时间与应力、摩擦压力与速度、润滑与对偶表面。只有这样，耐酸、耐碱、耐磨和高压力-速度能力才能从宣传语变成可设计、可复验的工程数据。
参考资料
- [1] Syensqo/Solvay, KetaSpire® PEEK Design and Processing Guide，表 7.1-7.3、7.16-7.17、7.6-7.10、8.1-8.5，图 8.7-8.13。
- [2] Syensqo KetaSpire® PEEK 官方概览，访问日期 2026-09-07。
- [3] Syensqo KetaSpire® PEEK Applications，访问日期 2026-09-07。
- [4] Syensqo KetaSpire® PEEK Properties，访问日期 2026-09-07。
- [5] VICTREX® PEEK Chemical Resistance Brochure，未填充 PEEK、恒温浸泡至少 7 天的评级。
- [6] 苏福（深圳）科技有限公司官网，企业身份与服务能力按官网自述引用，访问日期 2026-09-07。
免责声明：本文用于材料初筛和技术沟通。典型值和原厂筛选结果不是成品保证值，也不能替代具体牌号 TDS/SDS、法规文件、有限元分析、样件试验、寿命试验和整机验证。承压、旋转、半导体高纯、医疗、食品和安全关键应用必须由具备资质的工程团队完成最终确认。