一種耐疲勞磨損復合材料及其制備方法和應用，屬于高分子復合材料領(lǐng)域，該復合材料的具體微觀結(jié)構(gòu)為微米級短纖維在基體中呈均勻分布；納米級顆粒在基體中呈現(xiàn)兩種不同的分布，一部分富集在微米級短纖維周圍，與微米級短纖維一同均勻分布在基體中，另一部分均勻分布在微米級短纖維之間的基體中，富集在微米級短纖維周圍的納米顆粒密集度大于分布在微米級短纖維間的密集度，在基體中呈局部密集分布。本發(fā)明的技術(shù)方案，可以使復合材料中的微米纖維和納米顆粒呈現(xiàn)出一種協(xié)同效應，在滑動摩擦中表現(xiàn)出優(yōu)異的耐疲勞磨損性能，有效提高諸如動態(tài)密封等需要長效服役的滑動摩擦產(chǎn)品的使用壽命。