Toplotna provodljivost dijamanta dostiže 2000W/(m·K), što je niže od one grafena, ali mnogo veće od ostalih materijala.Grafen provodi električnu struju, dok dijamant ne provodi električnu energiju, te je izolacijski materijal, pa je dijamant pogodniji za izolacijske aplikacije.

Dijamant ima jedinstvena termofizička svojstva (ultra-visoku toplotnu provodljivost i koeficijent ekspanzije usklađenog sa poluvodičkim čipom), što ga čini poželjnim materijalom supstrata za rasipanje toplote.Međutim, nije lako pripremiti jedan dijamant u blok, a tvrdoća dijamanta je izuzetno visoka, a materijal dijamantskog bloka je teško obraditi.Stoga će praktična primjena biti primijenjena u materijalu supstrata za disipaciju topline u obliku "kompozitnog materijala metalne matrice ojačanog dijamantskim česticama" ili "kompozitnog materijala CVD dijamant/metalna matrica".Uobičajeni materijali metalne matrice uglavnom uključuju Al, Cu i Ag.

Prema istraživanju, utvrđeno je da će se nakon zamjene 0,1% sadržaja bor nitrida u termo kompozitnom materijalu tipa poliheksametilen adipamid (PA66) nano-dijamantom, toplinska provodljivost materijala povećati za oko 25%.Daljnjim poboljšanjem svojstava nano-dijamanata i polimera, Carbodeon u Finskoj ne samo da održava izvornu toplotnu provodljivost materijala, već i smanjuje potrošnju nano-dijamanata za čak 70% tokom procesa proizvodnje, značajno smanjujući troškove proizvodnje. .
Ovaj novi termički kompozitni materijal razvio je finski VTT tehnološki istraživački centar, a testirala i verificirala njemačka kompanija 3M.

Za materijale sa višim zahtevima za toplotnom provodljivošću, toplotna provodljivost se može znatno poboljšati i poboljšati punjenjem 1,5% nanodijamanata na 20% toplotno provodljivog punila.
Poboljšano nano-dijamantsko toplinsko provodljivo punilo nema utjecaja na električna izolacijska svojstva i druga svojstva materijala, te ne uzrokuje habanje alata, a široko se koristi u elektronici, LED opremi i drugim poljima.