复合材料具有质量轻、比强度和比模量高、热膨胀系数小等优点，是一种发展迅速、前景广阔的新型工程材料。小型复合材料构件一般采用烘箱等传统的外部加热方式进行固化。随着风能、航空、水陆运输和其它领域对复合材料部件质量和尺寸的要求不断提高，烘箱已经远远难以适应 固化这一关键过程。于是，出现了比通过加热周围环境更为直接的对复合材料部件加热的创新性解决方案，即模具加热。
    本文综述了国内外复合材料模具加热方面的探索，介绍了几种成型工艺常用的加热体系及国外模具加热研究的新成果，将计算机模拟系统应用到模具加热体系中是复合材料制备的发展趋势。
1  模压工艺用加热体系
      模压成型工艺是塑料材料最常见、历史最悠久的成型方法之一，是研究材料性能最常采用的一种工艺方法。它具有成型装置、设备投资小、模具结构简单等特点，在机械化、自动化生产高度发达的今天，仍是一种最为普及的生产手段之一。
      加热段的功率超过这个限制，加热管表面负荷较高，钢管易氧化腐蚀，造成短路。因此，对于温度高于250℃的模具设计，不宜采用加热管。从传热角度上理解，加热管的安装要与模具表面尽可能贴合，以利于加热管的热量尽快传递到模具上，而实际上加热管与模具并没有多大接触面积，传热的本质是辐射，传导是次要的。因此大部分用于模具安装的加热管表面都涂有增强红外辐射的涂层，同时也采用限制设计功率(10W/cm)的办法以增长加热管的使用寿命。在加工加热管孔时，采用填塞、封堵或设计挡片等办法使孔的两端尽可能与加热管严密配合，可以有效减小加热管的散热面积以及辐射热量的损失。埋放的加热管，最好采用与管内介质相同的氧化镁粉进行充填，以降低加热管表面的热负荷，这种方法可减少管的表面氧化，有效延长管的使用寿命。有条件的话，加热管的安装孔也最好灌入氧化镁粉。
2  树脂膜熔渗工艺用FRP模具的加热体系
      树脂膜熔渗工艺(RFI)以其诸多优点在航空、航天领域得到了越来越广泛的应用。国防科技大学航天与材料工程学院对利用RFI工艺制备大型列车构件进行了可行性分析，研发了RFI用树脂膜，制备出了整体成型列车车顶的FRP模具，并在实际生产中取得了成功。RFI成型工艺是将树脂膜铺放在模具工作表面，在其上层铺放纤维编织布或其他纤维预制体，然后依照真空袋压成型工艺将模腔封装，启动加热系统，树脂膜熔融后，在真空负压下，熔融树脂由下向上被抽吸，从而浸透纤维预制体，得到复合材料构件。其所用模具可整体制备大型复合材料构件，且具有独特的模具内加热系统和温控系统。
      电热布预埋在距模具型腔表面2~3mm处，以方便热的传导。电热布载体中不锈钢加热元件(电热丝)对模具加热，电加热布伸展性达35%，模具温度可以达到100℃，升温速度较快。加热布预埋操作规程为：待模具表面层和一定厚度的增强层固化后，适当打磨表面，铺放加热布，加热布不能折叠使用，折叠点由电阻过大会导致“热点”的产生，应覆盖整个需加热的模具面积，但法兰边上不必铺放。加热布固定后，应测试其导电性是否良好。把接线柱埋在法兰边，手糊固定。
      RFI用FRP模具中，加热布通过热传导把热量传递给树脂膜，使其熔渗。RFI用FRP模具一般采用热电偶来检测和控制温度。热电偶分布在模具型腔和加热布附近，随时调节加热系统状态。这样既可避免温度过高，模具材料发生大面积变形和烧焦等，又可防止温度过低，型腔表面的树脂受热时间比较长，树脂膜熔融熔渗困难。
3  其他大部件模具加热体系研究
3.1  模内流体介质加热体系
      模内加热(尤其是用蒸汽、热油或热气体)已经是一种很好的确定的技术。用热油加热金属模具能够产生显著的加热速率且已应用于风能领域，流动体系还有一个好处，就是它们可以反过来用，固化后冷却部件或控制放热曲线。
      流体介质加热的不便于需要管道工程管和加热或冷却流体介质的设备，这样会大大增加成本。在管道工程管中如果出现了泄露，则必须将泄露部分拆毁才不会对未固化树脂造成影响，并且嵌入管道的维修也非常困难。考虑到流体介质和支撑结构，于是管道就有了额外的重量。另一阻碍是当热量被模具吸收时逐渐产生温度差，导致在出口处流出的流体温度明显低于入口温度，使加热不均匀。这一问题可通过加速流体的流动和降低传热量来改善。
3.2  新型电加热体系
      PPM Solutions公司从2000年即开始关注大型风机叶片的制造，并对制造中关键的固化过程进行了深入的研究。PPM Solutions认为，电加热能够克服快速固化中的大多缺点，能够加热大的构件、耗能更低、对空间要求最低。现在与现今数控技术相结合，电加热已经应用于大的风机叶片，然而PPM研究组认为仍可以将到目前掌握的技术进一步精练。一个基本的问题是这些必需的耐热元件是应当被嵌在模具内部(模内可以保护它不受损害)，或者只贴附在模具表面。
      与模内加热相比，模具表面加热能提供给物体的构件更多直接的加热，并且更容易安装和维护。在做过许多实验后，Cockerell和他的研究组提出一种内有加热丝的加热元件，这些加热丝成圈并遍布给定区域，被放置在铝箔层间。铝是天然的散热片，能分散和传播热量，比起单独用电热丝传播的更均匀。这种平整的加热材料的厚度低于2mm，并且非常柔软能够充分贴合各种不同的模具形状。它被绑缚在模具背面，并连接有电子控制及电源装置。这种固定架的或自由站立的控制器以脉冲的形式向元件提供动力，使加热能够通过调节脉冲长度来控制。利用热电偶或红外传感器的反馈信息，加热可以被控制在几摄氏度范围内。并且该体系能够有差别地加热一个构件的不同部分，加热可因时因地而异。利用划成区域的元件，能够提供许多不同的加热轮廓，一旦固化开妈，预期有较大放热曲线的板材的较厚处可以少量加热。不论何时何地都能准确提供热量，在严密控制下达到复杂的热分布。
3.3  内置电加热体系
      有很多公司都在开发比烘箱加热固化更直接的加热体系，内置的电热体系能很好的安置在树脂传递模塑(RTM)中，Plastech TT公司就不断发展和完善这种技术。
      法国的RocTool公司利用碳在柔软的电热层的导电性，将其放置在封闭模具中物体部件的两边。利用引加热方法可充分降低固化周期，热量能直接进入部件而不是进入模具。在浇铸用于公路赛车和其它休闲娱乐产品的低热质量的管状构件的过程中，能在不到半分钟之内达到高达200度的温度。
      英国南安普敦Vosper Thorneycroft(VT)公司的造船专家开发的是巡航艇Mirabella V上的桅杆。VT子公司Halmatic利用长的聚合管道提供一个具有微小升温效应的控制环境，但是由镶嵌在塑料中的加热器箔提供主要的热源，加热器箔由金属导体组成。将制造碳纤维复合材料部件的半管模具合并，使其成为整体桅杆。塑料/箔元件将层压板来准确提供适合层压板中特殊区域的梯度、控制和冷却分布。依据热电偶提供的反馈信息调节加热，使其满足和桅杆特殊部分的不同要求。
4  与计算机模拟系统配合使用
     借助于计算机模似系统，准确控制温度分布，使模具加热体系更为高效和完善。
     PPM开发了一种新的“热壁”体系，能够进一步对提供的热能准确定位。在计算机模拟系统中，利用有限元软件可以将2m2的平板从2~5度之间连续加热到120度，对位于板实际边缘内部假想的边界提供热量，而加热边界起到热壁的作用，阻止了热能从中心向边界的扩散。
      在固化过程中，用热电偶或热显像照相机和数据记录器来记录温度分布。跟踪控制器的标准数据的反馈保持必需的条件。带有微处理器的控制器能根据区域和时间得到预计的温度分布，控制部件能预先对步骤、梯度、控制和冷却温度分布进行编程。