随着碳纤维制造成本的迅速降低,综合性能优异的碳纤维增强树脂基复合材料（复合材料）在各个领域得到越来越广泛的应用。但复合材料在制备过程中不可避免地产生孔隙,且孔隙含量和孔隙形貌（长度、宽度、形状、面积）都会对复合材料的力学性能产生不同程度的影响。本研究采用模压法制备了多批次不同铺层方式、铺层厚度的复合材料层压板;用超声C扫描法检测了制备的复合材料层压板的声衰减情况;选取衰减均匀区域作为仅含孔隙缺陷区域,用来制备孔隙检测试样;用显微照相法检测了复合材料层压板孔隙率;用光学显微镜和场发射电子显微镜观察了孔隙形貌,并对孔隙形貌用统计学原理和分形理论进行了分析研究。超声C扫描法检测复合材料层压板衰减系数,显微照相法测定复合材料层压板孔隙率发现:铺层方式和铺层厚度（层数）对衰减系数和孔隙率会产生一定的影响。正交铺层复合材料层压板的衰减系数和孔隙率大于单向铺层复合材料层压板;复合材料层压板的孔隙率与衰减系数、铺层层数呈正相关,孔隙率与衰减系数之间的关系为:P=-9.21+5.34α-0.55α²、孔隙率与铺层层数（f）之间的关系为:P=0.12+5.88×10^-4f ²。光学显微镜和场发射电子显微镜观察复合材料层压板的孔隙形貌发现:长条形、不规则形大孔隙主要分布在纤维和树脂的界面处,树脂富集区凹坑及纤维束中主要形成圆形或椭圆形小孔隙;随着复合材料层压板铺层厚度的增大,孔隙数量、孔隙尺寸不断增大。用统计学原理统计光学显微镜下的孔隙形貌发现:20⁷5层正交铺层复合材料层压板孔隙长度分布在13.5²77.4μm,孔隙宽度分布在12.9¹91.5μm,小尺寸孔隙（S<1×10³μm²）从57%降低到13%,大尺寸孔隙（S>1×10⁴μm²）从1%增大到21%,圆形和椭圆形孔隙从17%降低到6%。复合材料层压板孔隙形貌具有分形特征,孔隙形貌的分形盒维数D_B可间接判断孔隙形貌的复杂程度及孔隙率的高低。结果表明:D_B介于0²之间,D_B越接近2,孔隙越趋向于分布在整个空间;当0≤D_B<1时,D_B的大小由孔隙形貌的复杂程度和孔隙含量的高低共同决定,孔隙率与分形盒维数之间的线性关系不明显;当1≤D_B≤2时,D_B的大小主要由孔隙率的高低决定,孔隙率越大,D_B越大。分形盒维数与铺层厚度的关系为:D_B=0.51+2.2×10^-3f+8.75×10^-5f ²。