本發(fā)明涉及一種改性碳基纖維的制備方法及其復合材料，包括下述步驟：首先，將聚合單體與碳納米管在溶劑中混合均勻，調(diào)整混合物的溫度，使聚合單體在碳納米管的表面發(fā)生聚合反應生成高分子化合物聚丙烯腈或芳香族聚酰胺，整體形成一種“核?殼”結構；隨后，提純所得產(chǎn)物，調(diào)配出紡絲原液并進行紡絲，得到具有“核?殼”結構的初生絲；初生絲依次經(jīng)過洗凈、牽伸、上油、干燥，最后收絲成卷；最后對收卷的纖維進行預氧化、碳化、石墨化，得到成品纖維。本發(fā)明的成品纖維所具有的獨特的“核?殼”結構可以有效的消除碳基纖維原本存在的皮芯結構，有效增強成品纖維的機械性能、導電性等。節(jié)省整體的制造時間，節(jié)能高效。