著と大胆な事をやってます。
CPUグリスがなかったら、もっと熱伝導が良くなるのではないか？
使っていなかった、Tbirdの1Gを使って試してみました。
CPUクーラーとダイの接触面を軽くすりあわせして組みます。
暖房を入れない状態で、改造前は、マザーボード温度が１７度、CPU温度が４１度だったのが、実験後は、マザーボード温度が１７度、CPU温度が４１度と変わりません。（ちなみにFSBは１４５）
暖房を２４度に設定して、スーパーπを実行すると、無事８３８万桁を完走しました。（その時、CPU温度は、だいたい８分ぐらいから５１度で安定しました）
現在この状態で、経過を見ていますが、接触面の加工がもっとうまくできたら、温度ももう少し低くなるかもしれないので、加工方法を考えてもう一度トライしたいです。

実験として考えれば参考になる....

『CPUグリスがコアとヒートシンク間にあることで、ある程度熱伝導が妨げられる、それならグリスを使わずコアとヒートシンクを完全に密着させられれば熱の伝導がよりスムーズになるはず』。

私もそう思います、この考え方自体は問題ないと思います。
しかし現実には『完全に密着させられるか』が問題になってくる。

＞軽くすりあわせ
材料の平面性が不完全な場合には、ある程度効果があると思います。
しかし、すりあわせを可能とするためには、一方の材料の表面にわずかな「でこぼこ」が存在するということになり、
コアとヒートシンクはこのわずかな「でこぼこ」な面を介して接触していると考えられます。
この状態ではこの「でこぼこ」の部分は空気を介して熱を伝えなければならず、空気はグリスより熱
を伝えにくいことから良い結果は望めないということになってしまいます。

私の考え方はこうです、
『材料の表面は完全にフラットではないので、ヒートシンクとコアの間に残るわずかなすき間をグリスによってうめることで空気が間にあるよりも、うまく熱を伝えられる』。

すりあわせをしたとしてもグリスを使ったほうが良い結果になると思います。

昔話ですが、レース用のバイクが水冷になった頃。胴などのガスケットを使っていたのですが、ダイレクトにオーリングを使いヘッドを取り付けるバイクが有りました、今でも、レースエンジンには使われていると思いますが、面粗度が限りなくフラットならば（ヒートシンクは機械仕上げ）コア側は研磨なので、シンクがわも超精密研磨仕上げならば行けそうな気がするのですが。

ほとんど【研磨剤】としての効果しか発揮できなかった『例のグリス』を使い、
ったぷり塗布した後、丁寧に“スリスリ”して、余計な分を“軽く拭き取る”と、
それなりの効果が得られそうですね。(^^;

左甚五郎先生でも無い限り、密着する二つの平面を得ることは不可能でしょう。(^ー^)

コアーの所にレーザーで刻印がありますが
アレも、ヒートシンクに跡が付くぐらいに
出っ張っているようですね。

機械加工やレンズ加工などでも経験しないと、平面度の難易度が解らないかもしれません
私も平面にする工作機械は持っていません
最後は手で研磨するようです、然もヒートシンクと余計な板もう一枚
とコアーで研磨材を付けてしこしこと

やはり隙間を柔らかいグリースで是非埋めてください
その為に出来ている製品ですので

例のダイヤモンド、未だ装着していますが
Ｐ３−１０００では何でもないですが、コアーが硬い様です
ＡＭＤではコーティングが薄いのかこすれる様な気がします

ヒートシンク側の平面の荒さの問題より、取り付け時の圧力や、素材、形状のほうが効いてくるような気がします。私はサラブレッドのような小さなコアこそ銅のヒートシンクの出番ではないかと思うのです。カニエだと重量の問題がありますから、その重量をソケットに直接かからないようにする対策をしての話しですが。

それからファン、通常のファンは放射状に空気を吸気、排出しますよね、それなのにヒートシンクが真下なのは高率が悪そう、そもそも通常のファンは空気を排出する方向に使うのが正しいのではなかったのか、それなのに吹き付けで使うヒートシンクが一般的なのはなぜ、
ファンの口径を変換するパーツは便利だが、あの形状で空気の流れがスムーズにいくのだろうか、
など私も冷却方法に不満はいっぱい。

大きめのダクトをケース内に作りケースの外から吸気、ヒートシンクの部分だけなめらかに口径をしぼって大形の排出ファンで直接ケースの外に排気というのをやってみたいが、作れるもんでもないし、マザーが変わったら作り直すってのも、なんだかなと。

結局CPUの冷却を含め、ケース全体の空気の流れを最優先に考えたケースがあったらなーということです、ほとんど愚痴になってしまいました、聞き流していただいて結構です。

KENDON CPU Radiator（←検索）とダクトを組み合わせれば
ソケットの向き・位置によっては、究極の空冷ができそうです。

ただ問題は、コストのことを考えると
最新マザーかCPUクーラーかという、究極の選択を迫られることです。

経過報告
皆さん、Resありがとうございます。

私も、CPUを壊す覚悟でやったので、皆さんにはあまりお勧めしません。（たぶん、試す人はいないんじゃないかな？）
itaさんのおっしゃるとおり、接触面の当たり方が問題で、そのセッティングに苦労しましたが、現在何とかなってるようです。
摺り合わせの時に取ってしまったクッション材を下側にあたる２個だけをまた挟みなおした状態で大丈夫なようです。（あまり重くないクーラーなら問題なさそうです。）
CPU温度は、スーパーπ８３８万桁を実行したとき、tbird1Gで、FSB150MHz、Vcore+0,1Vの時、４４度→５０度。デフォルトの時で、４１度→４３度で安定しました。
しかも今まで温度上昇が収まるのに、約８分ぐらい掛かっていたのが、約４分ぐらいで収まります。

今回のいい加減な作業では、あまり温度は下がりませんでしたが、そのうちもっと丁寧に作業して、さらなる温度低下を目指したいと思います。
四隅をボルト締めするタイプのクーラーならもっとやりやすいかもしれません。

また、いろいろ試してみてください。

ファイナルさん＜
いろいろ自分で実際に試してみると意外な発見もあったりします。
それは去年の某グリスのテストを1週間かけてやったとき、
同じグリスで同じように装着したつもりでも0.5度程度の差が出てしまい。
グリスを変えてテストしてみたら最大0.5度も差がついた.....。
ん、『私はいったい何をはかっているんだろう』、とか思いましたよ、この時。

HIROSHIさん＜
そういえば以前KENDON CPU Radiatorは見ていました、その時には気付きませんでしたが
ダクトをつけるにはもってこいの構造ですね、ぜひ欲しい、ただ価格がちょっと...。
もちろん生産数を考えればけっして高くないのだが、どうしても欲しくなってからにします。