金属在高温下会表现出一系列独特的物理和化学性质变化，这些变化对材料的应用和性能有重要影响。首先，高温会导致金属的晶格结构发生变化。随着温度的升高，金属原子振动加剧，原子间的平均距离增大，导致金属的体积膨胀。这种膨胀效应在热胀冷缩现象中尤为明显，对精密仪器和结构设计需要特别考虑。
其次，高温会降低金属的强度和硬度。金属的力学性能，如屈服强度、抗拉强度和硬度，通常随着温度的升高而下降。这是因为高温使得金属原子更容易发生位移，从而降低了金属的抵抗变形的能力。这种现象在高温结构材料中尤为重要，需要通过合金化或其他方法来提高高温下的力学性能。
此外，高温还会影响金属的导电性和导热性。随着温度的升高，金属的电阻通常会增加，因为电子与晶格离子的碰撞频率增加，阻碍了电子的流动。同时，金属的导热性也会随温度升高而变化，不同金属的表现有所不同。例如，铜和铝在高温下仍保持较高的导热性，而铁在高温下导热性则有所下降。
高温还可能引发金属的相变。相变是指金属在不同温度下具有不同的晶体结构，这些结构转变对金属的性能有显著影响。例如，铁在高温下会从铁素体转变为奥氏体，进一步加热时可能转变为马氏体或珠光体。这些相变对金属的强度、硬度和韧性有重要影响。
此外，高温还可能引起金属的氧化和腐蚀。在高温环境下，金属容易与空气中的氧气反应，形成氧化物。这种氧化过程会削弱金属的结构完整性，并可能影响其功能。因此，在高温应用中，常常需要通过表面处理或涂层来防止氧化和腐蚀。
最后，高温下的金属还可能发生蠕变。蠕变是指金属在恒定负荷下，随着温度的升高，缓慢发生塑性变形的现象。这种现象在高温压力容器和涡轮叶片等设备中尤为重要，需要通过选择合适的材料或设计来防止蠕变导致的失效。
综上所述，金属在高温下会经历物理和化学性质的多方面变化，这些变化对材料的选择和应用有重要影响。了解这些性质变化有助于优化材料设计，提高高温环境下的材料性能和使用寿命。