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在钛的特性中，最受赞誉的是其优异的耐腐蚀性——其耐腐蚀性几乎与铂一样好。钛不受稀硫酸、稀盐酸、氯气、氯溶液和大多数有机酸的腐蚀。但仍能被浓酸溶解。尽管下面的电位-pH 图表明钛在热力学上是一种高活性金属，但它与水和空气的反应非常缓慢。
当钛暴露在高温空气中时，会形成一层钝化氧化物保护膜，防止氧化继续进行。最初形成时，保护层只有一到两纳米厚，但会慢慢地继续变厚；它可以在四年内达到25纳米。但是当钛置于高温空气中时，它很容易与氧气发生反应。
这种反应发生在空气温度达到1200摄氏度时，而在纯氧中，只需要610摄氏度就可以生成二氧化钛。因此，钛不能在空气中熔化，因为钛在达到熔点之前就会燃烧，所以只能在惰性气体或真空中熔化。在 550 摄氏度时，钛会与氯结合。钛还与其他卤素结合并吸收氢。
钛也是少数会在纯氮中燃烧的元素之一，它会在高达 800 摄氏度的温度下燃烧，形成氮化钛，导致脆化。
实验指出，天然钛在受到氘核的轰击后会产生放射性，主要释放正电子和硬伽马射线。
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