La conductivité thermique du diamant atteint 2 000 W/(m·K), ce qui est inférieur à celui du graphène, mais bien supérieur à celui des autres matériaux. Le graphène conduit l'électricité, tandis que le diamant ne conduit pas l'électricité et est un matériau isolant, le diamant est donc plus adapté aux applications isolantes.

Le diamant possède des propriétés thermophysiques uniques (conductivité thermique ultra-élevée et coefficient de dilatation adapté aux puces semi-conductrices), ce qui en fait le matériau de substrat de dissipation thermique préféré. Cependant, il n'est pas facile de préparer un seul diamant en un bloc, et la dureté du diamant est extrêmement élevée et le matériau du bloc de diamant est difficile à traiter. Par conséquent, l'application pratique sera appliquée au matériau de substrat de dissipation thermique sous la forme d'un « matériau composite à matrice métallique renforcée par des particules de diamant » ou d'un « matériau composite à matrice métallique/diamant CVD ». Les matériaux à matrice métallique courants comprennent principalement Al, Cu et Ag.

Selon la recherche, il a été constaté qu'après le remplacement de 0,1 % de la teneur en nitrure de bore du matériau composite thermique de type polyhexaméthylène adipamide (PA66) par du nano-diamant, la conductivité thermique du matériau sera augmentée d'environ 25 %. En améliorant encore les propriétés des nano-diamants et des polymères, Carbodeon en Finlande maintient non seulement la conductivité thermique d'origine du matériau, mais réduit également la consommation de nano-diamants jusqu'à 70 % pendant le processus de production, réduisant ainsi considérablement les coûts de production. .
Ce nouveau matériau composite thermique a été développé par le centre finlandais de recherche technologique VTT et testé et vérifié par la société allemande 3M.

Pour les matériaux ayant des exigences de conductivité thermique plus élevées, la conductivité thermique peut être considérablement améliorée et améliorée en remplissant 1,5 % de nanodiamants pour 20 % de charge thermiquement conductrice.
La charge thermiquement conductrice de nano-diamant améliorée n'a aucun effet sur les propriétés d'isolation électrique et d'autres propriétés du matériau, et ne provoque pas d'usure des outils, et est largement utilisée dans l'électronique, les équipements à LED et d'autres domaines.