בטמפרטורות גבוהות, טיטניום עובר מגוון של שינויים ותגובות. כמה התנהגויות מפתח של טיטניום בטמפרטורות גבוהות כוללות:

1. חמצון: טיטניום יכול להגיב עם חמצן בטמפרטורות גבוהות ליצירת שכבה דקה של טיטניום דו חמצני (TiO2) על פני השטח שלו. שכבת תחמוצת זו מספקת למתכת עמידות מצוינת בפני קורוזיה, ומונעת ממנה התחמצנות ופירוק נוספים.

2. שימור חוזק: טיטניום שומר על חוזק ושלמותו בטמפרטורות גבוהות, ומאפשר לו לשמור על יציבות מבנית בסביבות קשות. תכונה זו הופכת את הטיטניום לחומר בעל ערך עבור תעופה וחלל, עיבוד תעשייתי ויישומים הנדסיים בטמפרטורה גבוהה.

3. שינוי פאזה: בטמפרטורות גבוהות ספציפיות, טיטניום יכול לעבור שינוי פאזה, לשנות את מבנה הגביש ותכונותיו. ניתן להשתמש בטרנספורמציות אלו כדי להתאים את תכונות החומרים ליישומים ספציפיים.

4. תגובתיות: למרות שטיטניום בדרך כלל עמיד בפני קורוזיה, הוא יכול להגיב עם גזים ואלמנטים מסוימים בטמפרטורות גבוהות מאוד, וכתוצאה מכך להיווצרות תרכובות וסגסוגות טיטניום.

בסך הכל, ההתנהגות של טיטניום בטמפרטורות גבוהות מאופיינת ביכולתו לשמור על חוזק, להתנגד לחמצון ולעבור שינויי פאזה מבוקרים, מה שהופך אותו לחומר רב תכליתי ואמין לשימוש בתנאי טמפרטורות גבוהות קיצוניות.