本發(fā)明公開了一種碳纖維?二氧化鈦多級增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的制備方法，首先利用溶膠凝膠法在活化的碳纖維表面制備厚度不等的TiO₂薄膜預(yù)制層，其次采用溫和的水熱原位生長法，構(gòu)筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的碳纖維?TiO₂薄膜?TiO₂納米線多級增強(qiáng)體。本發(fā)明所制備的碳纖維?TiO₂薄膜層?TiO₂納米線多級增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度最大，約為104.5Mpa，比原始碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的70.2Mpa提高了32.8％，力學(xué)性能顯著增強(qiáng)。并且它的磨損率僅有1.21×10^?5mm³/N·m，比原始碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料降低了39.8％，表明本發(fā)明制備的碳纖維?TiO₂薄膜層?TiO₂納米線多級增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料具有良好的力學(xué)性能和摩擦學(xué)性能。