Timantin lämmönjohtavuus on 2000 W/(m·K), mikä on pienempi kuin grafeenin, mutta paljon korkeampi kuin muiden materiaalien.Grafeeni johtaa sähköä, kun taas timantti ei johda sähköä, ja se on eristävä materiaali, joten timantti sopii paremmin eristyssovelluksiin.

Timantilla on ainutlaatuiset lämpöfysikaaliset ominaisuudet (erittäin korkea lämmönjohtavuus ja puolijohdesirun mukainen laajenemiskerroin), joten se on ensisijainen lämpöä haihduttava substraattimateriaali.Yksittäisen timantin valmistaminen lohkoksi ei kuitenkaan ole helppoa, ja timantin kovuus on erittäin korkea ja timanttilohkomateriaalia on vaikea käsitellä.Siksi käytännön sovellusta sovelletaan lämpöä hajauttavassa substraattimateriaalissa "timanttihiukkasvahvisteisen metallimatriisikomposiittimateriaalin" tai "CVD-timantti/metallimatriisi-komposiittimateriaalin" muodossa.Tavallisia metallimatriisimateriaaleja ovat pääasiassa Al, Cu ja Ag.

Tutkimuksen mukaan on todettu, että kun 0,1 % polyheksametyleeniadipamidi (PA66) -tyyppisen lämpökomposiittimateriaalin boorinitridipitoisuudesta korvataan nanotimantilla, materiaalin lämmönjohtavuus kasvaa noin 25 %.Parantamalla nanotimanttien ja polymeerien ominaisuuksia entisestään Carbodeon Suomessa säilyttää materiaalin alkuperäisen lämmönjohtavuuden, mutta myös vähentää nanotimanttien kulutusta tuotantoprosessin aikana jopa 70 %, mikä vähentää huomattavasti tuotantokustannuksia. .
Tämän uuden lämpökomposiittimateriaalin on kehittänyt Teknologian tutkimuskeskus VTT ja testannut ja todennut saksalainen 3M.

Materiaalien, joilla on korkeammat lämmönjohtavuusvaatimukset, lämmönjohtavuutta voidaan parantaa huomattavasti täyttämällä 1,5 % nanotimantteja 20 % lämpöä johtavaa täyteainetta kohti.
Parannetulla nano-timanttilämpöä johtavalla täyteaineella ei ole vaikutusta sähköeristysominaisuuksiin ja muihin materiaalin ominaisuuksiin, eikä se aiheuta työkalujen kulumista, ja sitä käytetään laajalti elektroniikassa, LED-laitteissa ja muilla aloilla.