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本发明公开了一种碳纤维复合金属纳米涂层及其制备方法，涉及金属纳米涂层技术领域，碳纤维复合金属纳米涂层，包括金属纳米涂层和碳纤维增强层；制备方法包括以下步骤：S1.预制备：预先制备功能化石墨烯、碳纤维增强层原料，再按所需配比准备制备原料；S2.向基体树脂中加入铝颜料分散，再加入功能化石墨烯和界面剂高速剪切，然后在超声辅助下加入表面迁移剂高速剪切，最后滴加水性环氧固化剂，得到金属纳米涂层的浆料；S3.将金属纳米涂层的浆料在模具表面进行涂覆和加压，得到金属纳米涂层；S4.将碳纤维增强层原料在金属纳米涂层表面进行铺设，再压制、固化、打磨、脱模得到碳纤维复合金属纳米涂层。涂层在防腐性、力学强度、脱模适配性上实现突破。