本发明公开了一种碳纤维表面涂层制备方法及电泳沉积装置，涉及电泳沉积装置技术领域。该电泳沉积装置包括电泳槽、绝缘玻璃板、铜网和石墨板，采用具有良好导电性和延展性的筒状铜网紧密包围碳纤维表面，形成空间均匀的电场，提高了芳纶纳米纤维的沉积效率和均匀性，防止芳纶纳米纤维在碳纤维上产生团聚，使得纳米颗粒沉积厚度更均匀。该碳纤维表面涂层制备方法采用芳纶纳米纤维对碳纤维进行改性，可有效提升纤维与树脂之间的界面结合，使复合材料力学性能更优异。