本發(fā)明提供一種三維碳纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)增強的高導熱復合材料及其制備方法。本發(fā)明通過“氣流梳理”和“針刺成型”構(gòu)建了具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的碳纖維氈，再通過“真空浸漬”和“壓縮成型”相結(jié)合的方法制備得到了高導熱性碳纖維復合材料。三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的存在可以有效的增加導熱網(wǎng)絡(luò)通路，極大限度的提高復合材料的導熱性能。通過壓縮的成型方式可以調(diào)控碳纖維的含量，從而調(diào)控復合材料的導熱性能。制備得到的三維碳纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)導熱復合材料的面內(nèi)導熱系數(shù)在3W/(mK)以上，面外導熱系數(shù)可達2W/(mK)以上，密度在1.5?1.8g/cm3之間，孔隙率在10?30％之間，介電性能、電磁屏蔽性能也得到了進一步提升。