本發(fā)明公開了一種石墨復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用，石墨復(fù)合材料包括石墨基材以及設(shè)置在石墨基材表面的復(fù)相涂層，復(fù)相涂層從內(nèi)至外包括依次相連的碳化硅層、晶須增韌層和碳化鉭?碳化硅復(fù)合層，晶須增韌層由碳化鉭晶須構(gòu)成，晶須增韌層中至少有部分碳化鉭晶須伸入碳化鉭層以及碳化鉭?碳化硅復(fù)合層之中。本發(fā)明利用化學(xué)氣相沉積備碳化硅層，利用碳熱還原反應(yīng)法制備晶須增韌層，利用化學(xué)氣相共沉積制備碳化鉭?碳化硅復(fù)合層，各層厚度均勻、結(jié)構(gòu)可控，物相純度高，工藝簡單、周期短；本發(fā)明的石墨復(fù)合材料涂層之間熱匹配度高、結(jié)合效果好，具有良好的使用穩(wěn)定性和使用壽命，可滿足超2000℃的高溫工況的使用條件。