在当前节能减排严峻形势下,对钢铁、电力、冶金、化工、水泥、陶瓷等行业煤燃烧产生的烟气排放要求越来越严格,尽管针对高温烟气处理有很多种方法,但现有的袋式除尘、电除尘、陶瓷管除尘等技术都远达不到要求。堇青石质壁流式蜂窝陶瓷以其优良的高温性能、较小的压力损耗和稳定的化学性能成为目前最为理想的高温烟气处理元件,但其难以清洗干净的问题令人困扰。因此,急需研究开发出一种针对壁流式蜂窝陶瓷的表面修饰方法,以提高其过滤效率、延长使用寿命。本文致力于堇青石质壁流式蜂窝陶瓷顶膜的研究以及低膨胀系数堇青石材料的合成。实验较系统的研究了分散剂种类、料浆pH值、料浆粘度和料浆沉降时间对料浆稳定性的影响,研究了涂膜时间、固含量与料浆粘度对顶膜厚度的影响,研究了组成配方、颗粒级配与烧成制度对顶膜平均孔径、顶膜与载体结合强度等性能的影响,研究了涂膜前后堇青石质壁流式蜂窝陶瓷的过滤性能,研究了烧成温度、配方中镁铝硅含量以及高岭土种类对堇青石材料热膨胀系数的影响。实验结果证明,顶膜最佳制备工艺是将堇青石质蜂窝陶瓷载体在pH=8、聚丙烯酸钠含量为0.16wt%、堇青石为14wt%的料浆中浸渍15s后,放入60℃干燥箱干燥,经1240～1260℃保温60min烧成得到的顶膜厚度大约为70～80μm;实验中由于随着粗颗粒的增加、烧成温度的提高、保温时间的延长以及助熔剂的引入导致配方中颗粒重排,使得顶膜的孔径有所增大,并且顶膜平均孔径可在1～5μm可调;由于细颗粒的增多、烧成温度的提高以及助熔剂的引入加快了颗粒之间的反应,最后提高了顶膜与蜂窝陶瓷载体之间的结合强度,并且在1.5MPa反冲压力下不脱落;最后通过检测,常温条件下过滤流速为1.88cm/s时涂膜后堇青石质壁流式蜂窝陶瓷过滤压力为437Pa,比无顶膜堇青石壁流式蜂窝陶瓷过滤压力374Pa高16.8%,比日本同类产品的过滤压力720Pa低39.3%;随着顶膜厚度增加堇青石质壁流式蜂窝陶瓷两端的压力损耗增大;涂膜后堇青石质壁流式蜂窝陶瓷比未涂膜堇青石质壁流式蜂窝陶瓷更容易清洗干净,需要的反冲压力小于未涂膜的堇青石蜂窝陶瓷,随着运行时间延长,优势更为突出;当气体流速增大,涂膜后堇青石质壁流式蜂窝陶瓷恢复过滤压力需要适当加大反冲压力;随着过滤压力的增加蜂窝陶瓷恢复需要的反冲压力也相应增大;当粉尘在气体中平均浓度为1.6g/m3时,涂膜后堇青石蜂窝陶瓷过滤率达到99.9%,且运行稳定性好;在堇青石材料合成实验中,堇青石材料热膨胀系数最低为1.24×10-6℃-1实验配方为1#高岭土82.4wt%、滑石9.3wt%、氧化镁8.4wt%。