本發(fā)明涉及一種石墨烯增強碳纖維復合材料的制備方法，將碳纖維進行預處理；將氧化石墨烯進行氨基化，得氨基改性氧化石墨烯；將氨基改性氧化石墨烯、氟化石墨烯加入DMF中，超聲處理得石墨烯混合液；將預處理后的碳纖維在磁力攪拌下加入石墨烯混合液中，然后加入聚醚醚酮、偶聯(lián)劑，超聲分散分散均勻后加入聚丙烯酰胺、聚丙烯接枝馬來酸酐，在高混機中混合均勻后加入雙螺桿擠出機中，熔融擠出，造粒烘干，得石墨烯增強碳纖維復合材料。用氨基改性氧化石墨烯、氟化石墨烯處理碳纖維，最終制備了石墨烯增強碳纖維復合材料，有效提高了碳纖維材料的機械性能及層間剪切強度，避免了層間開裂現(xiàn)象，且耐磨性、導熱性均得到提高。