本發(fā)明公開了一種石墨烯改性碳纖維復合材料的制備方法，解決了現(xiàn)有的碳纖維層與石墨烯層間結合力以及碳纖維單體之間的結合力差，從而導致整個碳纖維復合材料的層間結合力較差的問題。本發(fā)明包括如下步驟：對碳纖維進行刻蝕處理得到表面孔隙；采用石墨烯水溶液分別對碳纖維進行浸涂，在浸涂時采用抽負壓的方式促進石墨烯水溶液進入表面孔隙以及碳纖維之間的間隙中；將浸涂的碳纖維進行干燥處理；在步驟3得到的碳纖維上涂覆環(huán)氧樹脂層得到復合材料單元；將多個復合材料單元進行層壓得到復合材料，相鄰兩個復合材料單元垂直排列而得到正交的復合材料。本發(fā)明具有碳纖維復合材料層間結合力好，耐穿刺能力強等優(yōu)點。