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本发明公开了一种高纯、高分散性纳米级氧化铝的生产工艺，包括：用铝盐水解制得水合氧化铝沉淀，向水合氧化铝沉淀中加入分散剂A，调节体系pH至碱性，超声分散后得到水合氧化铝浆料；将水合氧化铝浆料高温高压水热细化得到纳米水合氧化铝浆料，降温、陈化，固液分离，将洗涤、过滤得到的纳米水合氧化铝浆料投入至乙二醇溶液中，加热，向乙二醇溶液中加入分散剂B，超声分散，得到纳米水合氧化铝分散浆料；固液分离出纳米水合氧化铝分散浆料，经过洗涤、过滤、干燥得到纳米水合氧化铝固体粉末；使用高压氮气或二氧化碳对冲、真空焙烧得到纳米级氧化铝粉末。本发明制备得到的纳米级氧化铝具有分散性好、纯度高的特点，可用于制备氧化铝陶瓷基板。