多孔Al₂O₃具有孔隙结构良好、比表面积大等优点,是优异的中高温保温隔热材料,也是储能材料的优秀载体。现有的Al₂O₃生产主要以铝土矿为原料,大量消耗自然资源,同时造成环境破坏。铝灰是铝冶炼过程产生的固体废弃物,其中仍含有5-20%的铝资源,可以进行资源化再利用。利用工业含铝固废制备多孔Al₂O₃材料,不仅能够极大地降低Al₂O₃材料成本,而且能够减少资源浪费,对实现工业绿色可持续发展具有重要意义。本研究以工业铝灰为原料,经过除杂、胶体生成、发泡煅烧等过程,制备多孔Al₂O₃。研究铝灰除杂酸浸过程机理、分析Al₂O₃相转变过程影响因素、探讨添加发泡剂对Al₂O₃多孔结构形成及孔径分布的影响机制,进一步讨论制备参数对多孔Al₂O₃隔热性能的影响。主要内容及结论如下:（1）工业铝灰除杂制备Al（OH）₃。以工业铝灰为原料,设计化学反应流程,对工业铝灰进行除杂,研究在酸浸过程中酸的种类、浓度、酸料比对酸浸反应的影响,最终制备出高纯度Al（OH）₃胶体。试验结论为:选取浓度为20%的稀硫酸,以15:1的酸料比进行酸浸反应,可以在试验安全、节约的基础上达到最高的酸浸效率。讨论了酸浸过程机理,主要分为三个阶段:第一阶段中,铝灰中可溶于酸的金属氧化物与硫酸反应;第二阶段中,包裹部分Al₂O₃颗粒的由能溶于酸的其他金属氧化物组成的外壳在反应中逐渐溶解,被包裹的Al₂O₃与硫酸接触,进一步反应;第三阶段主要为酸浸反应结束后的静置阶段,不与硫酸反应的Si O₂等颗粒最终形成沉淀。（2）Al（OH）₃煅烧相转变机理。以通过铝灰除杂获得的Al（OH）₃为原料,研究煅烧温度、煅烧时间对Al₂O₃相转变过程的影响,并讨论煅烧过程中Al₂O₃的相变机理。试验结论为:在300-800℃范围内主要为γ-Al₂O₃逐渐结晶的过程,在800-900℃范围内,产物中出现θ-Al₂O₃,在900-1100℃范围内产物中γ-Al₂O₃逐渐消失,θ-Al₂O₃先增多后减少,同时α-Al₂O₃出现并逐渐增多,在1200℃之后,产物中的相全部变为α相,1300℃后α-Al₂O₃纯度达到99.1%。加热时间只改变Al₂O₃的结晶程度。随着煅烧温度逐渐升高,在300-800℃范围内,微观形貌由光滑平整逐渐改变为圆球堆积状,在800-900℃范围内逐渐生成条状结晶,在900-1100℃范围内,条状结晶先增多后减少,并出现片状堆叠状结晶,其含量随温度的升高逐渐提升,在1200℃以后,Al₂O₃微观形貌完全转变为片状堆叠状。且在整个形貌变化过程中,在产生初始相变的两个温度节点之间,Al₂O₃的形貌由表面到内部逐渐变化。（3）NaHCO₃辅助发泡制备多孔Al₂O₃。以通过铝灰除杂获得的Al（OH）₃为原料,Na HCO₃作为辅助发泡剂,研究煅烧温度、发泡剂含量对多孔Al₂O₃形貌、比表面积、孔径分布的影响,并讨论多孔Al₂O₃在煅烧过程中的孔成形机理。试验结论为:在600-800℃范围内,随着温度升高,产物的比表面积、孔洞数量呈现逐渐增大的趋势,800℃时平均孔径在10-20 nm的微孔数量最多,在800-1200℃范围内,随着温度继续升高,产物的比表面积、孔洞数量呈现逐渐减小的趋势。添加Na HCO₃含量在0-1.0 wt%范围内,随着Na HCO₃含量增加,产物的比表面积、孔洞数量呈现逐渐增大的趋势,Na HCO₃含量为1.0 wt%时平均孔径在200-500 nm的中型孔数量最多,在1.0-1.5 wt%范围内,随着Na HCO₃含量继续增大,产物的比表面积、孔洞数量呈现逐渐减小的趋势。Na HCO₃含量只影响中型孔的数量、分布和形状;在温度高于300℃导致Na HCO₃全部分解后,温度的继续变化只影响微孔的数量、分布和形状。测试样品孔隙率,结合孔隙率与热导率呈负相关的特点,进而得到煅烧温度、发泡剂含量对多孔Al₂O₃热导率的影响。