A condutividade térmica do diamante atinge 2000W/(m·K), que é menor que a do grafeno, mas muito maior que a de outros materiais.O grafeno conduz eletricidade, enquanto o diamante não conduz eletricidade e é um material isolante, portanto o diamante é mais adequado para aplicações isolantes.

O diamante tem propriedades termofísicas únicas (condutividade térmica ultra-alta e coeficiente de expansão correspondente ao chip semicondutor), tornando-o o material de substrato de dissipação de calor preferido.No entanto, não é fácil preparar um único diamante em um bloco, e a dureza do diamante é extremamente alta e o material do bloco de diamante é difícil de processar.Portanto, a aplicação prática será aplicada no material de substrato de dissipação de calor na forma de "material composto de matriz de metal reforçado com partículas de diamante" ou "material composto de matriz de metal/diamante CVD".Materiais de matriz de metal comuns incluem principalmente Al, Cu e Ag.

De acordo com a pesquisa, descobriu-se que após 0,1% do teor de nitreto de boro no material compósito térmico do tipo polihexametileno adipamida (PA66) ser substituído por nanodiamante, a condutividade térmica do material será aumentada em cerca de 25%.Ao melhorar ainda mais as propriedades dos nanodiamantes e polímeros, a Carbodeon na Finlândia não apenas mantém a condutividade térmica original do material, mas também reduz o consumo de nanodiamantes em até 70% durante o processo de produção, reduzindo consideravelmente os custos de produção .
Este novo material composto térmico foi desenvolvido pelo finlandês VTT Technology Research Center e testado e verificado pela empresa alemã 3M.

Para materiais com requisitos de condutividade térmica mais altos, a condutividade térmica pode ser bastante melhorada e melhorada preenchendo 1,5% de nanodiamantes por 20% do enchimento termicamente condutivo.
O enchimento termicamente condutor de nanodiamante aprimorado não tem efeito nas propriedades de isolamento elétrico e outras propriedades do material, e não causa desgaste da ferramenta, e é amplamente utilizado em eletrônicos, equipamentos de LED e outros campos.