工业制造与精密加工：航空航天领域：金刚石压头用于加工钛合金、复合材料等强度高材料，以及测试飞机零部件（如发动机叶片、轴承）的力学性能，确保其耐受极端工况2。汽车制造：在发动机零部件、变速箱齿轮等关键部件的制造中，金刚石压头用于表面硬化层检测和材料强度测试，提升产品耐用性。电子元器件制造：维氏或克氏压头可用于半导体晶圆、光学元件的硬度测试，确保材料在精密加工中的稳定性。微观尺度加工与先进制造技术：纳米压痕技术：三棱锥金刚石压头（如伯克维奇压头）可在纳米级载荷下对薄膜、涂层、生物材料进行力学性能测试，用于研究材料微观结构与性能的关系。超硬材料加工：多晶金刚石或合成金刚石压头被用于加工其他超硬材料（如立方氮化硼、陶瓷基复合材料），推动制造业向高精度、高效率方向发展。致城科技开发的原位蠕变-恢复系统，通过金刚石压头连续监测试样在0.5MPa应力下的粘弹性响应。黑龙江仪器化纳米划金刚石压头
金刚石压头分类：1、巴氏硬度计压针（Barcol hardness indenter） 圆锥角为26度的截头圆锥体，其顶端平面直径为0.157mm 的压针；2、微型橡胶国际硬度压针（micro hardness indenter in international rubber hardness degree） 直径为0.395mm 的钢球压针；3、冲头（hammer） 在肖氏和里氏等硬度计中，用来冲击试件的部件；4、里氏硬度计冲头（Leeb hardness hammer） 又称冲击体，由碳化钨和金刚石制成。除E 型冲头由金刚石制成，其他形式均由碳化钨制成。有D、DC、D+15 、G、E、C 型六种，G 型球直设为5mm，其他型式球头直径为3mm。广东纳米划痕金刚石压头切割在新能源电池研发中，金刚石压头的高温划痕技术验证固态电解质在200℃下的界面稳定性。
材料纯度与晶体结构。金刚石压头的主要价值首先体现在其材料本身的优异特性上。优良金刚石压头必须采用高纯度、完美晶体结构的金刚石材料制造。天然IIa型金刚石或品质高人工合成金刚石是好选择材料，因为这些材料具有极低的杂质含量（通常氮含量低于1ppm）和近乎完美的晶格结构。这种高纯度的金刚石表现出更高的硬度、更好的热传导性和更优异的光学透明度，对于需要高精度光学定位的纳米压痕测试尤为重要。晶体取向是影响金刚石压头性能的另一关键因素。择优晶体取向的选择可以较大化金刚石的硬度和耐磨性。
压痕（indentation） 由于试验力作用，压头（或压针）压入试样表面而产生的变形；压头（indenter） 硬度计上压入试件，具有规定开关的部件。有布氏、洛氏、维氏、努氏硬度压头等。1、标准压头（standard indenter） 按照国家检定规程规定的，用于检定标准硬度块的压头；2、工作压头（working indenter） 按照国家检定规程规定的，用于测定试件或试样硬度值的压头；3、硬度合金球压头（hard metals spherical indenter） 以碳化钨为主要成分，具有一定直径的球形压头。在摩擦性能测试中，金刚石压头能提供高精度的摩擦力数据。
热稳定性与化学惰性：在许多应用场景中，金刚石压头需要在极端温度条件下工作。优良金刚石压头应具备优异的热稳定性，在高温环境下保持几何稳定性和机械性能。品质高单晶金刚石在惰性气氛中可稳定工作至700°C以上，而普通质量的金刚石可能在400°C就开始出现表面石墨化。对于高温应用，优良压头会采用特殊的热处理工艺和表面钝化技术，延缓高温下的性能退化。热膨胀系数匹配是经常被忽视但至关重要的特性。热匹配设计的压头可以避免温度变化导致的应力集中和界面问题。优良金刚石压头的支撑结构材料会精心选择，使其热膨胀系数与金刚石接近(约1×10⁻⁶/K)，从而在温度波动时保持整体结构的稳定性。一些高级设计还采用主动温度补偿机制，通过内置传感器和微调机构实时校正热变形效应。金刚石压头的超高硬度使金刚石压头在测试中零塑性变形，确保从软金属到超硬陶瓷的跨量程硬度标定精度。河北维氏金刚石压头
致城科技的梯度分析模块通过金刚石压头，精确识别碳纤维/环氧树脂界面剪切强度的深度梯度变化。黑龙江仪器化纳米划金刚石压头
金刚石压头的尺寸与适用性：1 压头尺寸。压头尺寸直接影响压痕的大小和深度，进而影响硬度值的准确性。根据待测材料的厚度和硬度，选择合适的压头尺寸。一般来说，较厚的材料可以选择较大尺寸的压头，而较薄的材料则需要较小尺寸的压头。2 适用性。不同行业和应用对压头的尺寸和形状有不同的要求。例如，在微电子行业中，需要使用微小尺寸的压头进行精细测量。因此，选择时需考虑压头的适用性，确保其能够满足特定行业和应用的需求。黑龙江仪器化纳米划金刚石压头
