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本发明公开了一种连续碳纤维复合材料及其制备方法,所述连续碳纤维复合材料由包括含碳连续纤维、偶联剂、聚合物和固化剂的反应原料经混合、浸渍并固化制得,含碳连续纤维为石墨烯或碳纤维中的至少一种,偶联剂占所述反应原料质量分数为5~15%,含碳连续纤维:聚合物:固化剂的质量比为(1~5):(1.5~10):1.5。其制备步骤为:将含碳连续纤维与偶联剂、聚合物和固化剂混合、浸渍,在牵引装置作用下通过成型模成型,得到长纤维增强的管壳状材料,加热固化后得到所述连续碳纤维复合材料。本发明的连续碳纤维复合材料具有优异的导热性能,是目前3D打印材料中导热性能最佳的材料,在高导热材料制造中具有良好应用前景。