简介： 本发明公开了一种三明治结构的碳纤维及其制备方法和应用方法，属于碳纤维表面处理与复合材料制备技术领域。本发明解决了现有碳纤维与环氧树脂结合较差的问题。本发明通过化学反应的方法在碳纤维表面构筑羧甲基纤维素、二氧化锆纳米粒子和组氨酸，在碳纤维表面构建新的界面相，且界面处存在氢键和酯键，提高纤维和树脂基体的粘附能力，有效转移载荷，避免应力集中。且本发明通过引入具有耐高温性能的二氧化锆纳米粒子有效提高复合材料的耐热性，且利用羧甲基纤维素具有丰富的羟基，组氨酸具有丰富的氨基和咪唑基，改变碳纤维表面惰性，与环氧树脂发生反应，有效提高碳纤维复合材料的层间剪切强度和弯曲强度，使复合材料具有优异的力学性能。