表面涂层处理是在碳纤维表面涂覆一定厚度的介质，使其能够起到在碳纤维与树脂基体之间搭建“桥梁"的作用，从而对复合材料界面产生有益影响。目前较常见的表面涂层处理方法主要有聚合物表面涂层法.无机物表面涂层法、气相沉积法等。

　　采用不同倍半硅氧烷对碳纤维表面进行涂层，有效提高了聚芳基乙炔/碳纤维复合材料的层间剪切强度。不同结构、不同浓度倍半硅氧烷涂层对界面的处理效果不同，含大有机官能团的笼型倍半硅氧烷的处理效果较好。郝艳霞等间利用溶胶凝胶法在碳纤维表面制备氧化铝涂层，并研究了涂层厚度和碳纤维增强环氧树脂基复合材料层间剪切强度的关系。结果显示，随着涂层厚度增加，材料的层间剪切强度表现为先增加后下降的趋势。仪器分析表明，采用溶胶凝胶法可在碳纤维表面能形成一层均匀的氧化铝薄膜。

　　采用乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯(E-MA-GMA)三元共聚物涂层处理法对碳纤维进行表面处理，然后与聚丙烯复合制备复合材料。发现碳纤维经聚合物涂层处理后，复合材料弯曲强度和弯曲弹性模量显著提高，冲击强度也有所增加。

　　采用活性涂层、刚性涂层、柔性涂层等方法分别对碳纤维进行表面处理，研究了不同涂层对碳纤维增强环氧树脂基复合材料剪切强度的影响。试验结果表明，活性涂层可显著改善复合材料的剪切性能，而且涂层浓度对性能的影响非常敏感，当浓度为1%-2%时，剪切强度可以提高20%左右。

　　研究人员研究了不同潜伏性固化剂含量的聚合物涂层对碳纤维表面以及环氧树脂/碳纤维复合材料界面性能的影响。结果表明，聚合物涂层与纤维或树脂基体发生了化学反应。聚合物涂层能够提高复合材料的界面性能。

　　潜伏性固化剂的含量是影响复合材料的界面性能的关键因素。将潜伏性固化剂质量分数为20%的聚合物涂层涂覆到碳纤维表面后，复合材料的层间剪切强度显著提高.达到了77.9MPa，较未涂覆聚合物涂层的复合材料提高了8.6%。

　　利用溶胶凝胶法，以硅烷偶联剂(KH550)和正硅酸乙酯(TEOS)为前躯体，固体酸对甲苯磺酸为催化剂，制备出一种固化后具有膜粒结构的表面处理剂。并利用该表面处理剂对碳纤维进行表面涂层处理，探讨了表面涂层处理对碳纤维外观形态及其增强环氧树脂基复合材料力学性能的影响。结果表明，经过表面涂层处理后，碳纤维增强环氧树脂基复合材料的界面性能有明显的改善.其中碳纤维经硝酸预处理后再用该表面处理剂进行处理，可使其增强的复合材料界面剪切强度由只经过丙酮处理的13.52MPa提高到26.74MPa，增长幅度近一倍。

　　采用酚醛树脂作为碳纤维表面处理剂，可以显著提高多种碳纤维和环氧树脂间界面强度，研究了不同浓度的酚醛树脂对碳纤维增强环氧树脂基复合材料性能的影响。结果表明酚醛树脂和碳纤维表面发生了化学反应，而且酚醛树脂处理剂浓度越高，和碳纤维表面发生反应的基团也越多，表面越光滑平整；酚醛树脂处理后的复合材料界面粘结性能得到很大的改善，且界面粘结性能受处理剂浓度的影响较大。