本发明提供了一种复合材料制动盘，包括起承载作用的基体层、提供摩擦制动力的复合层，该基体层和复合层通过冶金结合方式彼此结合，在基体层和复合层彼此结合的界面处生成过渡层，过渡层中形成有连接基体层和复合层的强化结构。该发明的复合材料制动盘一方面提高复合层的增强颗粒体积分数，增加耐磨性，避免基体层再加入陶瓷颗粒，增加基体层的强度、延伸率，降低失效风险，增加基体层的热传导能力，将摩擦层产生的热量传递到空气中，降低制动盘整体温升；另一方面，相对于现有技术中铝合金基体层和耐磨层以机械结合方式连接，本发明的复合材料制动盘在基体层与复合层之间以冶金结合方式生成过渡层，提高了基体层与复合层之间的结合力，减少了复合层与基体层之间在冷热疲劳过程中开裂等失效的风险。