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Yang等人采用温控3D打印系统制备了PEEK试样，研究了各种热处理条件（环境温度、喷嘴温度以及热处理条件）与结晶度和力学性能之间的关系。实验结果表明，温控3D打印方法在设计、控制和实现不同PEEK零件的结晶度和机械性能方面具有巨大潜力，即使同一PEEK零件的不同区域也存在结晶度和机械性能的差异。
Lee等人通过直接墨水书写（DIW）在室温下对PEEK进行了3D打印，墨水由PEEK粉末、可溶性环氧功能化PEEK（e - PEEK）和苯醌组成。打印后的样品经热处理导致e - PEEK组分交联，最终得到的样品Tg为158℃，热分解温度为528℃，具有优异的热性能、耐溶剂性能以及较强的机械性能。
PEEK具有较低的摩擦系数和磨损率，耐磨性能较好。在优化其摩擦学性能方面，纤维、固体润滑剂和功能性纳米颗粒在减少聚合物材料的摩擦磨损方面非常有用。其中，压缩成型、挤出成型和注塑成型被认为是聚合物基复合材料的传统加工模式。
Li等人通过注塑成型制备了短玻纤（GF）增强PEEK复合材料，研究了载荷和滑动时间对GF/PEEK的摩擦系数和磨损率的影响，并研究了复合材料的力学性能、形貌和热性能。
结果表明，随着外加载荷和时间的增加，复合材料的摩擦系数和磨损率增加并趋于稳定。与PEEK相比，GF/PEEK具有优异的耐磨性，短玻纤从复合材料中挤出而非粉碎在其中。其热分解温度相比于纯PEEK提高了75℃，拉伸强度和弯曲强度分别提高了64%和66%。
Júlio等人通过热压的方式制备了无定型二氧化硅纤维（NASF）和粒状硅酸锂锆（LZSA）玻璃陶瓷的聚醚醚酮（PEEK）基复合材料，并研究了其滑动摩擦磨损行为。
PEEK和PEEK - NASF复合材料的摩擦系数低于PEEK - LZSA。在模拟口腔的滑动测试中，PEEK - NASF复合材料显示出低的摩擦系数和高的耐磨性，接近于纯PEEK。这些结果可促进对PEEK复合材料的加工和摩擦学特性的进一步研究，包括不同百分比的天然无定形二氧化硅纤维。
Zhang等人通过二氢铵吹制法成功合成了平均厚度为2nm的二维石墨氮化碳（g - C₃N₄）纳米片（CNNS），然后与PEEK粉末共混，通过热压的方式得到聚醚醚酮复合材料，研究了其摩擦磨损行为。
在PEEK中添加微量的CNNS会降低基体的结晶度、提高硬度并增加合成油与PEEK材料表面的润湿性。在PEEK中添加2vol%的CNNS时，接触角从13.8°降低到5.5°。纳米片的加入显著提高了PEEK在边界和混合润滑条件下的耐磨性，特别是，当添加0.5vol%CNNS就可以使PEEK的磨损量减少，这与填充20倍体积分数的碳纤维或g - C₃N₄颗粒获得的磨损量值相当。界面分析表明，在摩擦过程中生成了含有大量CNNS纳米片的摩擦转移膜，通过减少摩擦副在材料表面的直接摩擦来增强边界润滑性。
Balaji等人研究了用0 - 30wt%的氮化硅纳米粒子（Si₃N₄）增强的高性能聚醚醚酮基纳米复合材料的结晶度、形态、显微硬度、划痕硬度和磨损行为。
Si₃N₄在PEEK基体中均匀分布，结晶度在含量为2.5%时增加，之后随着Si₃N₄含量的增加而降低，比磨损率显著降低；当含量为10%时，结晶峰温度和起始结晶温度增加了14℃，并且维氏硬度和划痕硬度显著增加，比磨损率达到最低，但摩擦系数比纯PEEK的大。
Molazemhosseini等人通过熔融混合的工艺制备了用短碳纤维（SCF）和表面改性的纳米SiO₂颗粒增强的聚醚醚酮杂化复合材料，研究了SiO₂含量对PEEK/SCF/纳米SiO₂复合材料摩擦学性能的影响。
纳米SiO₂颗粒的加入显著降低了摩擦系数，在所有滑动载荷下，增加纳米颗粒含量也会导致摩擦系数降低。但是，复合材料的耐磨性受施加载荷的影响。
Barletta等人通过将大颗粒PEEK分散在甲基苯基聚硅氧烷（MPP）中，制备了热塑合物增强热固性树脂的复合材料，然后分析了其性能。
复合涂层的中温固化导致聚硅氧烷树脂更硬，可以更好地粘附在金属上，并且能够更好地保留PEEK增强材料。进一步提高固化温度会使聚硅氧烷树脂更脆，其中的PEEK粉末会部分减轻复合涂层的性能损失。
目前人们通过改进3D打印机结构、优化打印参数和热处理方式等方法，对3D打印聚醚醚酮样件的力学性能、热性能以及摩擦学性能进行提升。但纯PEEK并不能满足其在不同场合应用的需求，因此，国内外研究者通过加入纤维、无机纳米颗粒或其他聚合物来提高其性能。
Lin等人为了减少材料的浪费，增加涂层的附着力，以纯PEEK为衬底，然后采用FDM打印技术在其表面打印了CF/PEEK复合材料。首先在钢环上滑动来评估PEEK/CF涂层的摩擦学性能，之后将纳米二氧化硅注入到聚合物和钢环的界面，研究了纳米二氧化硅对涂层摩擦学性能的影响。
摩擦系数和磨损率强烈依赖于滑动方向。当滑动垂直于碳纤维发生时，这两个特征值都较低。将纳米二氧化硅引入界面可以显著提高涂层材料的摩擦性能。
Stepashkin等人采用定制的FDM打印机对CF/PEEK复合材料进行了零件的制造，并与通过铸造方式生产的复合材料零件进行了比较。
结果表明，3D打印的CF/PEEK复合材料零件在微观结构上呈现出独特的层状特征，这种结构在一定程度上影响了其力学性能。相较于铸造零件，3D打印零件在特定方向上的拉伸强度和弯曲强度有所差异，但通过优化打印路径和参数，可以显著缩小这种差距。同时，3D打印零件在制造周期和设计灵活性方面具有明显优势，能够快速制造出复杂形状的零件，满足一些特殊应用场景的需求。
航空航天领域对材料的性能要求极为严苛，需要材料具备高强度、低密度、耐高温、耐腐蚀等特性。PEEK复合材料凭借其优异的综合性能，在该领域展现出巨大的应用潜力。例如，一些研究团队尝试将碳纤维增强PEEK复合材料应用于飞机的结构部件，如机翼、机身框架等。通过模拟飞行环境下的力学测试和热循环测试，发现这种复合材料能够有效减轻飞机重量，提高燃油效率，同时承受复杂的载荷和温度变化，保障飞行安全。此外，PEEK复合材料还可用于制造航空航天发动机的零部件，其耐高温性能能够满足发动机内部高温环境的要求，减少因高温导致的材料失效问题。
在生物医学领域，PEEK复合材料因其良好的生物相容性、机械性能和化学稳定性而受到广泛关注。例如，在骨科植入物方面，传统的金属植入物存在应力遮挡效应、易腐蚀等问题，而PEEK复合材料可以通过调整其成分和结构，使其弹性模量更接近人体骨骼，减少应力遮挡效应，促进骨组织的生长和愈合。一些研究将羟基磷灰石等生物活性陶瓷颗粒添加到PEEK中，制备出具有良好生物活性的复合材料，进一步提高了植入物与人体组织的结合能力。此外，PEEK复合材料还可用于制造牙科种植体、医疗器械手柄等，为生物医学领域提供了更多优质的材料选择。
随着汽车工业向轻量化、高性能化方向发展，对材料的要求也越来越高。PEEK复合材料在汽车工业中的应用主要集中在发动机周边部件、传动系统部件和内饰部件等方面。在发动机周边，PEEK复合材料可用于制造进气歧管、节气门体等部件，其耐高温、耐化学腐蚀的性能能够适应发动机内部恶劣的工作环境。在传动系统中，PEEK复合材料制造的齿轮、轴承等部件具有低摩擦、高耐磨的特点，能够提高传动效率，减少能量损失。同时，PEEK复合材料还可用于制造汽车内饰件，如仪表盘、车门内饰板等，其良好的外观质量和加工性能能够满足汽车内饰的设计要求。
尽管目前已经开展了大量关于PEEK复合材料的研究，但对于不同增强相与PEEK基体之间的界面结合机制、增强相在基体中的分散机制等还缺乏深入的理解。未来的研究需要借助先进的微观表征技术，如原子力显微镜、透射电子显微镜等，从原子和分子层面揭示增强机制，为优化复合材料的性能提供理论依据。
目前常用的增强相如碳纤维、无机纳米颗粒等虽然能够显著提高PEEK的性能，但也存在一些局限性，如成本较高、加工难度大等。因此，开发新型、低成本、高性能的增强相是未来的一个重要研究方向。例如，一些天然纤维、生物基纳米材料等具有可再生、环保等优点，有望成为PEEK复合材料的新型增强相。
3D打印技术为PEEK复合材料的制造提供了新的途径，但目前的3D打印工艺还存在一些问题，如打印精度不高、内部缺陷较多等。未来的研究需要进一步优化3D打印工艺参数，如打印温度、打印速度、层厚等，提高打印件的质量和性能。同时，开发新型的3D打印设备和材料体系，以满足不同应用场景的需求。
虽然PEEK复合材料已经在一些领域得到了应用，但仍有许多潜在的应用领域有待开发。未来的研究需要加强与不同行业的合作，深入了解各行业对材料性能的需求，针对性地开发适合不同应用场景的PEEK复合材料，拓展其应用范围。
综上所述，PEEK及其复合材料在材料科学领域具有重要的研究价值和广阔的应用前景。通过不断深入研究其性能、优化制备工艺和拓展应用领域，有望为航空航天、生物医学、汽车工业等多个领域的发展提供有力的材料支持。
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