本发明提供了一种复合导热填料及其制备方法、导热塑料材料与应用。该复合导热填料的制备方法包括：将有机硅胶涂覆在原料碳纤维表面，烘干、1500‑2500℃烧结0.5h‑5h，得到所述复合导热填料。本发明还提供了上述方法得到的复合导热填料。本发明提供一种导热塑料材料，其原料包括聚烯烃树脂基料、导热填料、阻燃剂和偶联剂，所述导热填料包括上述复合导热填料。本发明还提供了利用上述导热塑料材料制备的塑料管。本发明提供的复合导热填料可用于制备导热塑料材料，能够提高导热塑料材料的导热性能和力学强度。