碳纤维增强聚醚醚酮复合材料拥有良好的尺寸稳定性及优异的力学性能,在航空航天等军事领域应用广泛。但聚醚醚酮分子链呈刚性,熔融态粘度高,碳纤维表面惰性,非极性,表面能低的特点共同导致碳纤维增强复合材料的界面易脱粘,界面粘结性差的现象,严重影响复合材料的力学性能。本文采用热塑性的聚酰胺酰亚胺（PAI）和长链型硅烷偶联剂十八烷基三甲氧基硅烷（OTE）分别对氧化碳纤维进行涂覆,在聚酰胺酰亚胺涂层的基础上,自制Ti₃C₂T_x MXene与聚酰胺酰亚胺的混合涂层对氧化碳纤维涂覆处理,分析不同涂层对纤维以及复合材料性能的影响。碳纤维布的预处理使用丙酮脱浆,高锰酸钾对脱浆碳纤维布进行氧化处理,预处理后的纤维涂覆不同质量分数的水性聚酰胺酰亚胺或十八烷基三甲氧基硅烷,其中涂覆质量分数为0.08 wt%PAI涂层的碳纤维布表面能较未处理的提高了48.91 wt%,尤其是当PAI浓度为0.08 wt%时,复合材料的各项力学指标均达到最大值,其层间剪强度达到68.50 MPa,弯曲强度达到557.31 MPa,拉伸强度达到439.25 MPa,较原碳纤维布制成的复合材料相应地提升了51.52%、25.84%、33.35%。通过对比力学性能的提高,证明PAI涂覆效果要优于OTE改性效果。在之前PAI涂层研究基础上,使用Ti₃C₂T_x MXene与PAI的混合涂层对氧化碳纤维涂覆处理,这种不同比例混合的MXene和PAI的复杂涂层有效的提高了碳纤维增强聚醚醚酮复合材料的力学性能,并且添加MXene纳米层作为涂层的复合材料的导电性和屏蔽性能明显增加,这与MXene独特的二维纳米结构、良好的力学性能以及导电性有重要关系,当MXene的质量分数为1.50 wt%时,涂覆MXene和PAI混合涂层的碳纤维的表面能较未处理提高了128.0%,当MXene质量分数为1.00 wt%时,复合材料的各项力学性能达到最大值,层间剪切强度达到82.00MPa,弯曲强度达到649.10 MPa,较原碳纤维布制成的复合材料相应地提升了96.57%和87.17%。电导率达到3.25 S/cm,电磁屏蔽性能达到43.10 d B,较未处理的复合材料提高了95.90%。MXene纳米层的加入为生产兼具良好力学性能和电磁屏蔽性能的碳纤维增强聚醚醚酮复合材料提供积极地作用。