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煤炭占我国一次能源消费的60%以上,高温粉尘的治理对环境保护具有非常重要意义。尽管针对高温除尘有多种方法,但现有的旋风除尘、电除尘及过滤式除尘等技术都存在一定不足。过滤式除尘器中的陶瓷过滤器具有着优良的热稳定性、化学稳定性,并且还可负载脱硫脱硝催化剂,被认为是最具发展前途的高温除尘材料之一。熔融石英陶瓷具有低热膨胀系数(0.54×10-6/K,25800oC)、高抗热震性及良好的化学稳定性,是一种比较理想的高温结构材料。本文的核心工作是以熔融石英为主要原料研制过滤膜,并进行性能表征和相关机理讨论。主要包括支撑体制备及分离膜制备两部分:1、以熔融石英为骨料、六方氮化硼（h-BN）为烧成助剂及析晶抑制剂、淀粉为造孔剂、聚乙烯醇为成型粘结剂,通过包裹、造粒、成型、干燥、烧成等工序制备熔融石英支撑体。低热膨胀系数的熔融石英相对于常用的高温粉尘过滤用碳化硅材料具有原材料成本和制造成本低的优势。本文首次采用熔融石英为主要原料,通过添加h-BN解决了熔融石英高温析晶造成机械强度及抗热震性下降等问题。研究了淀粉含量、烧成温度、h-BN含量等对支撑体性能的影响,制备出平均孔径为72μm,开口气孔率为42%,抗弯强度为16.5 MPa,韦伯模数为8.8,氮气渗透通量为4.23×105 m3/（m2 h bar）的熔融石英支撑体。经过30次冷热循环抗热震性测试,该支撑体抗弯强度依然保持在16 MPa左右,仅仅下降了3%,表现出优越的抗热震性。同时,酸碱腐蚀测试表明熔融石英支撑体具有良好的耐酸腐蚀性。2、以熔融石英为成膜剂、h-BN为烧成助剂及析晶抑制剂、淀粉或石墨为造孔剂、聚乙烯醇为粘结剂、硅烷偶联剂为分散剂,通过相应工艺制备了熔融石英膜。研究对比了浸渍提拉法、预制膜转移法、预封孔-喷涂法、一次共烧成工艺等四种制膜方法。浸渍提拉法是操作比较简单的一种制膜工艺,但用于制备大孔（10μm）熔融石英膜存在较大问题。主要是为了满足通量要求,支撑体孔径必须比较大（72μm）,为避免成膜颗粒大量渗透进支撑体孔道过度增加过滤阻力,实验通过制备高黏度浆料来减少颗粒渗透,但造成了支撑体吸浆阻力增加。此外,大孔径支撑体的毛细管力较小,在浸渍提拉过程中,高黏度的涂膜液易于将浆体从支撑体表面拉脱下来,导致支撑体表面难以形成适当厚度的完整膜层。通过预制膜转移法制备熔融石英膜发现,支撑体表面粗糙度将严重影响膜结构完整性及膜层与支撑体界面结合强度。由于支撑体孔径以及骨料粒径较大(d50=288μm),使得支撑体表面粗糙度较高,且成膜颗粒与支撑体表面接触面积降低,最终导致膜层与支撑体界面结合强度差。但该工艺如果用于制成小孔径陶瓷膜,可能具有较大价值。为解决颗粒渗透及膜层与支撑体结合强度问题,我们提出并研究了预封孔-喷涂法制备熔融石英膜。该方法是在支撑体表面预先浸渍一层PVA薄膜,预封孔阻止制膜液浆料喷涂至支撑体内部孔道,待PVA膜干燥后在支撑体表面喷涂制膜液。实验研究了升温速率、石墨含量及喷涂浆料量对熔融石英膜结构影响。制备出了平均孔径为9.85μm,膜厚为100±5μm,氮气渗透通量为8.2×104 m3/（m2 h bar）的熔融石英膜。根据粉尘过滤实验,对中粒径为10μm的粉尘,熔融石英膜的拦截率达到98.6%,过滤趋于稳定后的氮气通量为5.2×104 m3/（m2 h bar）。经过32次抗热震性冷热循环测试,熔融石英膜性能仍良好,表现出很好的抗热震性。本文还通过调整配方中石墨含量、h-BN及烧成温度使生坯和生膜的烧成收缩率达到相互匹配,并直接在生坯表面喷涂制膜液,以一次共烧成工艺制备出熔融石英膜。该熔融石英膜孔径为9.92μm,氮气渗透通量为2.21×104 m3/（m2 h bar）,膜层与支撑体界面结合强度达到0.6 MPa。