一种基于温度处理碳纤维提高树脂基复合材料界面粘结性能的方法，解决现有碳纤维处理方法工艺步骤繁琐、时间长，过程有毒害，不适宜工业化生产的问题。本发明将带环氧类上浆剂的聚丙烯腈基碳纤维在T～T+30℃的温度范围内处理一定时间，然后与树脂基体复合制备碳纤维树脂基复合材料，其中T代表所采用树脂基体的预固化温度。本发明能够在不损失碳纤维力学性能的前提下，增加上浆剂与纤维表面活性基团的相互作用程度，形成化学键合梯度变化的界面微区，有利于界面应力的传递，达到提高碳纤维与树脂界面粘结性能的目的。本发明的方法具有工艺简单，可操作性强，效率高，无毒无害，成本低、适合工业化生产等优点。本发明应用于材料的表面与界面改性领域。