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本发明涉及一种稀土改性碳纳米管/碳纤维多尺度增强体及其制备方法和应用，该增强体包括以下重量份组分：5‑50份经稀土改性的碳纳米管和2000份经稀土改性的碳纤维，其制备方法包括以下步骤：碳纤维的稀土处理；碳纳米管的稀土处理；将经稀土改性的碳纤维均匀分散于平板上；将经稀土改性的碳纳米管分散液逐滴滴加在经稀土改性的碳纤维表面；滴加完成后进行加热，再洗涤并过滤，得到稀土改性碳纳米管/碳纤维多尺度增强体，该增强体用于与树脂复合制备复合材料。与现有技术相比，本发明具有表面活性大、与树脂基体粘结性好、拉伸强度高等优点。