本发明公开了一种用于冷凝式烟气余热回收换热设备腐蚀防护的氟树脂复合涂层及其制备方法，包括粘合底层和填充有石墨烯、氟化石墨烯、石墨纳米片、氟化石墨纳米片二维碳材料的氟树脂层。二维碳材料对氟树脂的填充，既延长了腐蚀介质的渗透路径，增强了涂层致密性和防腐蚀性能，又构建了体相导热网络，结合氟树脂优异的化学稳定性和热稳定性、疏水特性，复合涂层具有优异的防腐性能、良好的导热性能、自清洁性能、表面力学性能以及与基体金属间的粘结力。本发明充分发挥了氟树脂和二维碳材料的特性，工艺流程可灵活控制，操作简单，能够满足烟气余热回收中严苛腐蚀环境的要求。