本發(fā)明涉及一種高溫力學(xué)性能優(yōu)異的CF/PEEK復(fù)合材料及其制備方法，制備方法包括以下步驟：(1)將CF表面原有的上漿劑高溫分解；(2)在飽和水蒸氣環(huán)境中，對(duì)CF同時(shí)進(jìn)行微波輻射和紫外光輻照，產(chǎn)物記為ACF；(3)將ACF浸入聚酰胺酸/N?甲基?2?吡咯烷酮/碳納米管懸浮液，取出后干燥，再進(jìn)行兩段熱處理，得到上漿改性碳纖維MCF；(4)將MCF與PEEK材料疊層熱壓；即得高溫力學(xué)性能優(yōu)異的CF/PEEK復(fù)合材料，其在25℃下的彎曲強(qiáng)度為780?950MPa，彎曲模量為55?65GPa，層間剪切強(qiáng)度為80?93MPa；在200℃下的彎曲強(qiáng)度為550?650MPa，彎曲模量為40?50GPa，層間剪切強(qiáng)度為60?75MPa。本發(fā)明的方法特點(diǎn)為高效、環(huán)保、可實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，制得的復(fù)合材料可替代金屬用于航空航天、醫(yī)療、機(jī)械、汽車等領(lǐng)域。