本發(fā)明屬于碳纖維復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可控還原氧化石墨烯修飾的碳纖維及其用途。本發(fā)明通過在堿溶液中熱處理的方式還原氧化石墨烯，降低其非羧基氧的含量，制得的氧化石墨烯可以與碳纖維結(jié)合形成“火龍果表皮狀”的特殊微觀結(jié)構(gòu)。該微觀結(jié)構(gòu)有利于碳纖維表面粗糙度的增加和界面載荷的傳遞，能夠提高碳纖維與樹脂基體的浸潤性，從而增強(qiáng)了碳纖維與樹脂基體的結(jié)合性能。利用本發(fā)明氧化石墨烯改性碳纖維制成的樹脂基復(fù)合材料，具有優(yōu)良的橫向絲束拉伸強(qiáng)度、層間剪切強(qiáng)度及耐高低溫循環(huán)等性能，適用于制造交通設(shè)備、體育器材、航天航空設(shè)備或國防軍工產(chǎn)品。