JP6807564B2 - 時間変化素子、物性時間変化予測装置及び電気遮断装置 - Google Patents

時間変化素子、物性時間変化予測装置及び電気遮断装置 Download PDF

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Description

本発明は、外部からの刺激の有無に関わらず、製造後の時間経過に伴って固体間の相転移が進行し、物性が時間経過に伴って変化する時間変化素子、これを含む物性時間変化予測装置及び電気遮断装置に関する。
従来、相転移をする材料の電気的・磁気的変化を利用した素子や装置が開発され、これらはメモリやスイッチなどに用いられてきた。
例えば、特許文献１には、Ｐｒ０．７Ｃａ０．３ＭｎＯ３で表され、電流、電場等により反強磁性絶縁体と強磁性金属との間で相転移するぺロブスカイト型マンガン酸化物材料を用いたスイッチング素子が開示されている。また、特許文献２には、温度上昇時には温度Ｔ１で反強磁性から強磁性に相転移し、温度下降時には温度Ｔ２で強磁性から反強磁性に相転移する、磁気相転移材料を用いた光磁気記録媒体が開示されている。
特許３０３０３３３号公報 特開平９−２３１６２９号公報
しかしながら、特許文献１及び２に記載された相転移する材料は、相転移させるために電気、磁気、熱等の動力やエネルギーの供給が必要である。このため、これらの相転移する材料を用いた素子は、動力がない場合に使用できないという課題があった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものである。本発明は、動力やエネルギーの供給がなくても時間経過に伴って相転移する材料を含む時間変化素子を提供することを目的とする。また、本発明は上記時間変化素子を用い時間経過に伴う物性の経時的変化を予測する物性時間変化予測装置、及びこの物性時間変化予測装置を用いた電気遮断装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の第一の態様に係る時間変化素子は、外部からの刺激の有無に関わらず、製造後の時間経過に伴って固体間の相転移が進行する時間変化相転移材料を含み、組成、体積、透過率、反射率、電気抵抗及び磁性からなる群より選択される１種以上の物性が時間経過に伴って変化することを特徴とする。
また、本発明の第二の態様に係る物性時間変化予測装置は、前記時間変化素子を含む物性時間変化予測装置本体を備え、組成、体積、透過率、反射率、電気抵抗及び磁性からなる群より選択される１種以上の物性の経時的変化を予測することを特徴とする。
本発明の第三の態様に係る電気遮断装置は、前記物性時間変化予測装置からなり、前記電気抵抗の経時的変化を予測することを特徴とする。
本発明の第四の態様に係る電気遮断装置は、前記物性時間変化予測装置からなり、前記体積の経時的変化を予測することを特徴とする。
第１の実施形態に係る物性時間変化予測装置を示す模式的な斜視図である。 第２の実施形態に係る物性時間変化予測装置を示す模式的な斜視図である。 図３（ａ）は第３の実施形態に係る物性時間変化予測装置を示す模式的な斜視図である。図３（ｂ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った模式的な断面図である。 図４（ａ）は第４の実施形態に係る物性時間変化予測装置を示す模式的な斜視図である。図４（ｂ）は図４（ａ）のＤ−Ｄ線に沿った模式的な断面図である。 図５（ａ）は第５の実施形態に係る物性時間変化予測装置を示す模式的な斜視図である。図５（ｂ）は図５（ａ）のＥ−Ｅ線に沿った模式的な断面図である。 図６（ａ）は第６の実施形態に係る物性時間変化予測装置を示す模式的な斜視図である。図６（ｂ）は図６（ａ）のＦ−Ｆ線に沿った模式的な断面図である。 図７（ａ）は第７の実施形態に係る物性時間変化予測装置を示す模式的な斜視図である。図７（ｂ）は図７（ａ）のＧ−Ｇ線に沿った模式的な断面図である。 図８（ａ）は第８の実施形態に係る物性時間変化予測装置を示す模式的な斜視図である。図８（ｂ）は図８（ａ）のＨ−Ｈ線に沿った模式的な断面図である。 第９の実施形態に係る物性時間変化予測装置を示す模式的な斜視図である。 第１０の実施形態に係る物性時間変化予測装置を示す模式的な斜視図である。 第１１の実施形態に係る物性時間変化予測装置を示す模式的な断面図である。 第１２の実施形態に係る物性時間変化予測装置を示す模式的な断面図である。 第１３の実施形態に係る物性時間変化予測装置を示す模式的な斜視図である。 Ｘ線回折分析結果を示す図である。 時間変化相転移材料の製造直後からの経過日数と、時間変化相転移材料におけるλ−Ｔｉ３Ｏ５の相比率（λ相含有率）及びβ−Ｔｉ３Ｏ５の相比率（β相含有率）と、の関係を示すグラフである。
以下、本実施形態に係る物性時間変化予測装置について、図面を参照して説明する。
［物性時間変化予測装置］
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る物性時間変化予測装置を示す模式的な斜視図である。図１に示す物性時間変化予測装置１Ａ（１）は、物性時間変化予測装置本体１０Ａ（１０）、を備える。なお、物性時間変化予測装置１Ａは、図１に示す物性時間変化予測装置本体１０Ａを少なくとも備えるものであればよく、図示しない周辺部材を備えていてもよい。また、後述の第２〜第１３の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｂ〜１Ｍも、第１の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ａと同様に、物性時間変化予測装置本体１０Ｂ〜１０Ｍを備える。
＜物性時間変化予測装置本体＞
物性時間変化予測装置本体１０は、時間変化素子４０を含む部材である。図１に示す物性時間変化予測装置本体１０Ａ（１０）は、時間変化素子４０Ａ（４０）からなり、時間変化素子４０Ａ以外の材質を実質的に含まない。なお、例えば、後述の第３の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｃでは、物性時間変化予測装置本体１０が、時間変化素子４０以外の材質である母材３０を含む。
［時間変化素子］
時間変化素子４０とは、時間変化相転移材料を含み、特定の物性が時間経過に伴って変化する素子を意味する。ここで、特定の物性とは、組成、体積、透過率、反射率、電気抵抗及び磁性からなる群より選択される１種以上の物性を意味する。特定の物性の経時的な変化としては、例えば、組成変化、体積変化、色変化、電気抵抗変化、磁性変化等が挙げられる。なお、色変化では、これに代えて透過率変化や反射率変化を用いることができる。
（時間変化相転移材料）
図１に示す時間変化素子４０は、時間変化相転移材料からなる素子である。換言すれば、時間変化相転移材料は、時間変化素子４０の材質である。ここで、時間変化相転移材料とは、外部からの刺激の有無に関わらず、製造後の時間経過に伴って固体間の相転移が進行する物質を意味する。ここで、「外部からの刺激の有無に関わらず、」とは、外部からの、電気、磁気、熱等の動力やエネルギーの供給の有無に関わらないこと、を意味する。
また、固体間の相転移とは、同一組成の固体間で相が転移することを意味する。この固体間の相転移には、液体や気体と、固体との間の相転移や、組成が異なる固体物質間の変化は含まれない。固体間の相転移の一例としては、時間変化相転移材料としてβ相五酸化三チタンの結晶粒及びλ相五酸化三チタンの結晶粒の１種以上の結晶粒を有する五酸化三チタンが用いられる場合におけるλ相五酸化三チタンとβ相五酸化三チタンとの間の相転移が挙げられる。なお、時間変化相転移材料としての五酸化三チタンは、後述のように、製造直後において、少なくともλ相五酸化三チタン（λ−Ｔｉ３Ｏ５）の結晶粒を有するものであればよい。また、「相転移が進行する」とは、例えば、上記五酸化三チタン中のλ相五酸化三チタンの結晶粒がβ相五酸化三チタン（β−Ｔｉ３Ｏ５）の結晶粒に相転移することを意味する。
時間変化相転移材料としては、例えば、酸化物、純金属又は合金が用いられる。酸化物としては、例えば、少なくともλ相五酸化三チタンの結晶粒を有する五酸化三チタン（Ｔｉ３Ｏ５）が用いられる。この時間変化相転移材料として機能する五酸化三チタンを、以下、「時間変化相転移五酸化三チタン」という。時間変化相転移五酸化三チタンは、外部からの刺激の有無に関わらず、製造後の時間経過に伴って進行する固体間の相転移が、時間変化相転移材料の中で、顕著に生じるため好ましい。
さらに、酸化物としては、時間変化相転移五酸化三チタンの組成の一部を他の元素で置換したものを用いることができる。例えば、時間変化相転移五酸化三チタンのＴｉをＳｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｃ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｎｂ、Ｚｒ又はＨｆで置換したり、時間変化相転移五酸化三チタンのＯをＨ、Ｎ又はＦで置換したりしたものであってもよい。また、時間変化相転移五酸化三チタンにおける、Ｔｉの上記元素での置換と、Ｏの上記元素での置換とは、併用してもよい。Ｔｉ３Ｏ５のＴｉやＯを他の元素で置き換えた酸化物の添え字の数値は適宜変更することができる。なお、時間変化相転移五酸化三チタンがＴｉ３Ｏ５のＴｉやＯを他の元素で置き換えた酸化物である場合、この酸化物の相転移温度や相転移圧力は、Ｔｉ３Ｏ５の相転移温度や相転移圧力よりも低くなっていてもよいし高くなっていてもよい。
時間変化相転移五酸化三チタンについて詳細に説明する。時間変化相転移五酸化三チタンは、製造直後において少なくともλ相五酸化三チタンの結晶粒を有する。また、時間変化相転移五酸化三チタンは、λ相五酸化三チタンの結晶粒に加え、β相五酸化三チタンの結晶粒を有するものであってもよい。なお、時間変化相転移五酸化三チタンは、β相五酸化三チタンが安定な相、λ相五酸化三チタンが準安定な相である。このため、時間変化相転移五酸化三チタンは、外部からの刺激の有無に関わらず、製造後の時間経過に伴ってλ相五酸化三チタンの結晶粒の少なくとも一部がβ相五酸化三チタンの結晶粒に相転移する性質を有する。
このため、時間変化相転移五酸化三チタンは、仮に製造直後においてλ相五酸化三チタンの結晶粒のみからなるものである場合でも、製造直後より後においては、通常、λ相五酸化三チタンの結晶粒及びβ相五酸化三チタンの結晶粒を有する。実施形態で用いられる時間変化相転移五酸化三チタンにおける、製造直後の、λ相五酸化三チタンと、β相五酸化三チタンとの相比率は、特に限定されない。
なお、λ相五酸化三チタンからβ相五酸化三チタンへの相転移により時間変化相転移五酸化三チタンのλ相五酸化三チタンの結晶粒の少なくとも一部がβ相五酸化三チタンの結晶粒に変化する性質は、通常、１９０℃未満において発現する。時間変化相転移五酸化三チタンが１９０℃を超えると、五酸化三チタンの結晶粒の少なくとも一部がα相五酸化三チタンの結晶粒に相転移するため、λ相五酸化三チタンからβ相五酸化三チタンへの相転移が困難になる。このため、時間変化相転移五酸化三チタンを時間変化相転移材料として用いるときは、通常、時間変化相転移五酸化三チタンが１９０℃未満になる状態で用いる。
また、時間変化相転移五酸化三チタンのλ相五酸化三チタンの結晶粒の少なくとも一部がβ相五酸化三チタンの結晶粒に変化する性質は、時間変化相転移五酸化三チタンに圧力が印加されると変化することがある。このため、時間変化相転移五酸化三チタンを時間変化相転移材料として用いるときは、通常、時間変化相転移五酸化三チタンに印加される圧力が１ＭＰａ未満の状態で用いる。
従って、時間変化相転移五酸化三チタンを時間変化相転移材料として用いるときは、通常、時間変化相転移五酸化三チタンが１９０℃未満かつ時間変化相転移五酸化三チタンに印加される圧力が１ＭＰａ未満の状態で用いる。なお、時間変化相転移五酸化三チタンは、λ相五酸化三チタン及びβ相五酸化三チタンの相比率や結晶粒の粒径により、時間変化相転移材料以外に、温度変化や圧力変化に応じて相転移する材料として用いることができる場合がある。時間変化相転移五酸化三チタンを、時間変化相転移材料以外の温度変化や圧力変化を検知する材料として用いるときは、上記の１９０℃未満、印加圧力が１ＭＰａ未満等の使用条件の制限はない。
以下、時間変化相転移材料が時間変化相転移五酸化三チタンである場合における、時間変化相転移五酸化三チタンの相と、製造後の経過時間との関係について説明する。以下では、時間変化相転移五酸化三チタンの温度が１９０℃未満、かつ時間変化相転移五酸化三チタンに印加される圧力が１ＭＰａ未満の状態における、時間変化相転移五酸化三チタンの相と、製造後の経過時間と、の関係について説明する。
時間変化相転移五酸化三チタンは、上記のように、製造直後において少なくともλ相五酸化三チタンの結晶粒を有する。
時間変化相転移五酸化三チタンは、製造後の時間経過に伴ってλ相五酸化三チタンの結晶粒の少なくとも一部が相転移してβ相五酸化三チタンの結晶粒に変化する性質を有する。
また、時間変化相転移五酸化三チタンは、製造後の時間経過に伴って、λ相五酸化三チタンからβ相五酸化三チタンへの相転移量が増加する性質を有する。時間変化相転移五酸化三チタンのλ相五酸化三チタンからβ相五酸化三チタンへの相転移は、進行する。
このように、時間変化相転移五酸化三チタンは、製造後の時間経過に伴って、λ相五酸化三チタンの相比率が減少し、β相五酸化三チタンの相比率が増加する性質を有する。例えば、時間変化相転移五酸化三チタンは、製造直後にλ相五酸化三チタンの結晶粒Ｘモル％とβ相五酸化三チタンの結晶粒１００−Ｘモル％とを含む場合において、製造後の時間経過に伴ってＸの値が減少する性質を有する。なお、時間変化相転移五酸化三チタンは、λ相五酸化三チタンやβ相五酸化三チタン以外の成分を含むことがある。このような成分としては、例えば、ＴｉＯ２が挙げられる。
例えば、製造直後から１０日経過後においてλ−Ｔｉ３Ｏ５の相比率が約８０モル％、残部β−Ｔｉ３Ｏ５の時間変化相転移五酸化三チタンが、外部刺激なしに製造直後から１３０日経過後においてλ−Ｔｉ３Ｏ５の相比率が約５５モル％に低下することがある。
時間変化相転移五酸化三チタンの、製造後の時間経過に伴ってλ相五酸化三チタンの相比率が減少しβ相五酸化三チタンの相比率が増加する特性は、時間変化相転移五酸化三チタン毎に異なる。この特性を、以下、「相比率変化特性」という。相比率変化特性は、時間変化相転移五酸化三チタンの、製造直後のλ相とβ相との相比率や結晶粒の大きさ等により決定されると考えられる。このため、各時間変化相転移五酸化三チタンにつき相比率変化特性を予め測定しておき、時間変化相転移五酸化三チタンにおける五酸化三チタンのλ相又はβ相の相比率を測定すると、時間変化相転移五酸化三チタンの製造後の経過時間の測定が可能になる。
一方、時間変化相転移五酸化三チタンの相比率変化特性を予め測定しておくと、製造後の時間経過に伴うλ相五酸化三チタン及びβ相五酸化三チタンの相比率の変化の予測が可能である。このため、予め取得した相比率変化特性に基づいて時間変化相転移五酸化三チタンの製造後の時間経過に伴う物性の経時的変化を予測することができる。経時的変化を予測する物性としては、組成、体積、透過率、反射率、電気抵抗及び磁性からなる群より選択される１種以上の物性が挙げられる。これらの物性の経時的な変化としては、例えば、組成変化、体積変化、色変化、電気抵抗変化、磁性変化等が挙げられる。なお、色変化では、これに代えて透過率変化や反射率変化を用いることができる。このように、時間変化相転移五酸化三チタンからなる時間変化素子４０を含む物性時間変化予測装置本体１０を備える物性時間変化予測装置１によれば、物性の経時的変化を予測することができる。
さらに、物性時間変化予測装置１において、時間変化素子４０の経時的変化を予測する物性として電気抵抗を用い、時間変化相転移五酸化三チタンからなる時間変化素子４０の電気抵抗が経時的に上昇することを利用すると、電気遮断装置が得られる。この電気遮断装置は、時間変化相転移五酸化三チタンからなる時間変化素子４０の電気抵抗が経時的に上昇することにより、時間変化素子４０を介した導通が時間の経過につれて困難になることを利用したものである。
この電気遮断装置の構成は、物性時間変化予測装置１からなり、時間変化素子４０の電気抵抗の経時的変化を予測するものである。すなわち、電気遮断装置は物性時間変化予測装置１と同一構成であり、電気遮断装置とは、物性時間変化予測装置１において電気を遮断するという機能を有することを名称上明らかにしたものである。従って、電気遮断装置の構造は、図１に、物性時間変化予測装置１として表されているものと同じである。
また、物性時間変化予測装置１において、時間変化素子４０の経時的変化を予測する物性として体積を用い、時間変化相転移五酸化三チタンからなる時間変化素子４０の体積が経時的に変化することを利用しても、電気遮断装置が得られる。この電気遮断装置は、時間変化相転移五酸化三チタンからなる時間変化素子４０の体積が経時的に収縮することにより、時間変化素子４０と、時間変化素子４０に電気的に接触する部材との間の電気的接続を不良にすることを利用したものである。
この電気遮断装置の構成は、物性時間変化予測装置１からなり、時間変化素子４０の体積の経時的変化を予測するものである。すなわち、電気遮断装置は物性時間変化予測装置１と同一構成であり、電気遮断装置とは、物性時間変化予測装置１において電気を遮断するという機能を有することを名称上明らかにしたものである。従って、電気遮断装置の構造は、図１に、物性時間変化予測装置１として表されているものと同じである。
なお、時間変化相転移五酸化三チタンは、製造後の時間経過に伴って一旦結晶粒の結晶構造がλ相五酸化三チタンからβ相五酸化三チタンに相転移すると、１９０℃以上の加熱等を行わない限り、その後も相転移後の結晶状態が維持される性質を有する。このため、予め測定しておいた相比率変化特性に、経過時間の測定対象である時間変化相転移五酸化三チタンのλ相比率又はβ相比率を当てはめると、時間変化相転移五酸化三チタンの製造後の経過時間を算出することができる。
相比率変化特性について詳細に説明する。時間変化相転移五酸化三チタンにおけるλ相五酸化三チタン及びβ相五酸化三チタンの相比率の合計が１００モル％である場合、λ相及びβ相の五酸化三チタンの相比率は、通常、次のように表される。すなわち、縦軸をλ相五酸化三チタンの相比率（モル％）、横軸を時間変化相転移五酸化三チタンの製造後の経過時間とした座標において、時間変化相転移五酸化三チタンのλ相五酸化三チタンの相比率は単調減少する曲線（λ相比率曲線Ｃλ）として描かれる。一方、同じ座標において、時間変化相転移五酸化三チタンのβ相五酸化三チタンの相比率は、単調増加する曲線（β相比率曲線Ｃβ）として描かれる。
このため、予め測定しておいたλ相比率曲線Ｃλやβ相比率曲線Ｃβに、経過時間の測定対象である時間変化相転移五酸化三チタンのλ相比率又はβ相比率を当てはめると、時間変化相転移五酸化三チタンの製造後の経過時間を算出することができる。なお、相比率変化特性に含まれるλ相比率曲線Ｃλ及びβ相比率曲線Ｃβは、上記のように、時間変化相転移五酸化三チタンの、製造直後のλ相とβ相との相比率や結晶粒の大きさ等により決定されると考えられる。
また、時間変化相転移五酸化三チタンの、製造直後のλ相とβ相との相比率や結晶粒の大きさ等によっては、λ相比率曲線Ｃλとβ相比率曲線Ｃβとは、交差することがある。例えば、λ相比率曲線Ｃλにおける製造後の経過時間が０のときの相比率（Ｒλ０）が、β相比率曲線Ｃβにおける製造後の経過時間が０のときの相比率（Ｒβ０）よりも大きい場合、λ相比率曲線Ｃλとβ相比率曲線Ｃβとが交差することがある。このような特性の時間変化相転移五酸化三チタンでは、λ相比率曲線Ｃλとβ相比率曲線Ｃβとの交点（ＰＩＮＴ）の経過時間を境にして、λ相比率とβ相比率とが逆転する。具体的には、交点ＰＩＮＴの経過時間よりも小さい経過時間の領域ではλ相比率がβ相比率より大きくなり、交点ＰＩＮＴの経過時間を超える経過時間の領域ではλ相比率がβ相比率より小さくなる。このため、このような特性の時間変化相転移五酸化三チタンを用いると、λ相比率とβ相比率との逆転により、製造後の経過時間をより正確に検知しやすくなる。
本実施形態の時間変化相転移五酸化三チタンは、λ相五酸化三チタン及びβ相五酸化三チタンの相比率や、これらの結晶粒の大きさを調整することにより、上記交点ＰＩＮＴを任意の経過時間に調整することが可能である。例えば、時間変化相転移五酸化三チタンを、製造後の経過時間が所定の経過時間を超えたときに、前記λ相五酸化三チタンの相比率がβ相五酸化三チタンの相比率よりも少なくなるように調製することが可能である。この時間変化相転移五酸化三チタンを用いると、β相五酸化三チタンの相比率とλ相五酸化三チタンの相比率とを測定することにより、交点ＰＩＮＴの時間から製造後の経過時間を容易かつ正確に検知することができる。
時間変化相転移五酸化三チタンに含まれるβ相五酸化三チタン及びλ相五酸化三チタンは、物性が異なる。例えば、β相五酸化三チタンとλ相五酸化三チタンとは、電気伝導度が異なる。具体的には、β相五酸化三チタンは多くの半導体と同様の範囲内の電気伝導度を有し、λ相五酸化三チタンは多くの金属と同様の範囲内の電気伝導度を有する。このため、時間変化相転移五酸化三チタンの電気伝導度を、公知の電気伝導度測定装置で測定することにより、時間変化相転移五酸化三チタンの製造後の経過時間を算出することができる。時間変化相転移五酸化三チタンの電気伝導度の変化は、例えば、時間変化相転移五酸化三チタンを介した２個以上の電極間の電気抵抗を測定することにより知ることができる。
また、β相五酸化三チタンとλ相五酸化三チタンとは、色が異なる。具体的には、β相五酸化三チタンは赤色又は赤褐色であり、λ相五酸化三チタンは青色である。このため、時間変化相転移五酸化三チタンの色について目視観察や色の吸収スペクトルの評価を行って時間変化相転移五酸化三チタンのλ相比率又はβ相比率を算出すると、時間変化相転移五酸化三チタンの製造後の経過時間を算出することができる。
さらに、β相五酸化三チタンとλ相五酸化三チタンとは、磁性が異なる。具体的には、β相五酸化三チタンは非磁性体であり、λ相五酸化三チタンは常磁性体である。このため、時間変化相転移五酸化三チタンの磁性の相違を、公知の磁化評価装置で測定することにより、時間変化相転移五酸化三チタンの製造後の経過時間を算出することができる。
また、時間変化相転移五酸化三チタンとしては、例えば、３５０℃未満でβ相五酸化三チタンの結晶粒及びλ相五酸化三チタンの結晶粒を有するものが、製造後の時間経過に伴う相転移が良好に発現するため好ましい。さらに、時間変化相転移五酸化三チタンとしては、例えば、３５０℃以上に加熱したときにβ相五酸化三チタンの結晶粒及びλ相五酸化三チタンの結晶粒の少なくとも一部が二酸化チタン（ＴｉＯ２）の結晶粒に変化する性質を有するものが好ましい。この３５０℃以上に加熱したときに一部が二酸化チタンの結晶粒に変化する性質を有する時間変化相転移五酸化三チタンは、製造後の時間経過に伴う相転移が良好に発現するため好ましい。
時間変化相転移五酸化三チタンの上記時間変化相転移材料としての性質は、時間変化相転移五酸化三チタンの結晶粒の平均粒径（メジアン径）が特定範囲内であることにより発現する。すなわち、時間変化相転移五酸化三チタンの結晶粒の平均粒径（メジアン径）は、通常１〜１０００ｎｍ、好ましくは１０〜７００ｎｍ、より好ましくは１００〜５００ｎｍである。ここで、時間変化相転移五酸化三チタンの結晶粒の平均粒径とは、時間変化相転移五酸化三チタンを構成するλ相五酸化三チタンの結晶粒及びβ相五酸化三チタンの結晶粒の平均粒径を意味する。時間変化相転移五酸化三チタンの結晶粒の平均粒径が上記範囲外であると、製造後の時間経過に伴う固体間の相転移が進行しなくなるおそれがある。例えば、バルク状の五酸化三チタンは、通常、β相のみで構成されるため、外部からの刺激のない状態では、製造後の時間経過に伴う固体間の相転移が進行することはない。
時間変化相転移五酸化三チタンとしての機能を有する最小単位は、平均粒径が上記範囲内にある五酸化三チタンの結晶粒である。このため、時間変化相転移五酸化三チタンとしての機能を有する最小単位として、平均粒径が上記範囲内にある結晶粒の単結晶体からなるナノ粒子をそのまま用いることも可能である。しかし、平均粒径が上記範囲内にあるナノ粒子は取り扱いが困難であるため、時間変化相転移五酸化三チタンとしては、通常、平均粒径が上記範囲内にある五酸化三チタンの結晶粒の多結晶体が用いられる。この結晶粒の多結晶体は、その形状について特に限定されないが、例えば、粒状のものが用いられる。
この粒状の結晶粒の多結晶体の大きさは、例えば、平均粒径（メジアン径）が、通常５０ｎｍ〜５００μｍ、好ましくは１μｍ〜５０μｍ、より好ましくは３μｍ〜８μｍである。粒状の結晶粒の多結晶体の平均粒径（メジアン径）が、上記範囲内にあると、取扱いが容易である。
粒状の結晶粒の多結晶体は、このまま用いることもできるが、多数個の粒状の結晶粒の多結晶体を押し固めた圧粉体等、の結晶粒の多結晶体の成形体としたり、母材３０中に含ませたりして用いることができる。成形体は、型を用いずに成形したものでもよいが、型を用いて作製した成型体としてもよい。本第１の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ａの物性時間変化予測装置本体１０Ａの時間変化素子４０Ａは、時間変化相転移材料からなる成形体である。具体的には、時間変化素子４０Ａは、時間変化相転移材料としての時間変化相転移五酸化三チタンの結晶粒の多結晶体を押し固めた圧粉体になっている。
上記のように、時間変化素子４０及びその材質である時間変化相転移五酸化三チタンは、製造後の時間経過に伴って結晶粒の結晶構造がλ相五酸化三チタンからβ相五酸化三チタンに相転移して物性が変化する。しかし、時間変化相転移五酸化三チタンは、時間変化以外の温度変化や圧力変化に応じても、結晶粒の結晶構造がλ相五酸化三チタンとβ相五酸化三チタンとの間で相転移したり結晶粒の組成が五酸化三チタン以外に変化したりして物性が変化する。そして、時間変化相転移五酸化三チタンは、温度変化や圧力変化に応じて一旦結晶粒の結晶構造が相転移したり結晶粒の組成が変化したりすると、通常、相転移後又は組成変化後の結晶状態が維持される性質を有する。
以下に、時間変化相転移五酸化三チタンが、温度変化に応じて物性が変化することについて説明する。なお、上記のように時間変化相転移五酸化三チタンは、圧力変化及び温度変化の影響により、物性が変化する。このため、以下では、常圧下にある時間変化相転移五酸化三チタンが、温度変化に応じて物性が変化することについて説明する。
時間変化相転移五酸化三チタンは、常圧下、かつ３５０℃未満で、通常、β相五酸化三チタンの結晶粒及びλ相五酸化三チタンの結晶粒を有する。時間変化相転移五酸化三チタンは、製造直後において、λ相五酸化三チタンの結晶粒のみからなるものとすることも可能であるが、製造直後より後の状態においては、通常、β相五酸化三チタンの結晶粒及びλ相五酸化三チタンの結晶粒を有する。
なお、時間変化相転移五酸化三チタンは、１９０℃以上に加熱すると、通常、β相五酸化三チタンの結晶粒の少なくとも一部がλ相五酸化三チタンの結晶粒に相転移する性質を有する。このため、製造後の時間経過に伴って一旦λ相五酸化三チタンの相比率が低下した時間変化相転移五酸化三チタンでも、１９０℃以上に加熱することにより、λ相五酸化三チタンの相比率を再び上昇させることが可能である。このように、時間変化相転移五酸化三チタンは、１９０℃以上に加熱することにより、時間変化相転移材料として再利用可能である。
また、時間変化相転移五酸化三チタンは、常圧下で、３５０℃以上に加熱したときにβ相五酸化三チタンの結晶粒及びλ相五酸化三チタンの結晶粒の少なくとも一部が二酸化チタンの結晶粒に変化する性質を有する。具体的には、λ相五酸化三チタンの結晶粒は、３５０℃以上に加熱されると、５モル％以上が二酸化チタンの結晶粒に組成が変化する。このため、時間変化相転移五酸化三チタンは、常圧下、かつ３５０℃以上では、β相五酸化三チタンの結晶粒、λ相五酸化三チタンの結晶粒、及び二酸化チタンの結晶粒を有する。なお、二酸化チタンとは、ルチル、アナターゼ、及びブルカイトを含む概念である。
ところで、二酸化チタンは、時間変化相転移五酸化三チタンを構成するβ相五酸化三チタン及びλ相五酸化三チタンと、物性が異なる。例えば、二酸化チタン、β相五酸化三チタン及びλ相五酸化三チタンは、それぞれ、電気伝導度が異なる。具体的には、二酸化チタンは多くの絶縁体と同様の範囲内の電気伝導度を有する。一方、β相五酸化三チタンは多くの半導体と同様の範囲内の電気伝導度を有し、λ相五酸化三チタンは多くの金属と同様の範囲内の電気伝導度を有する。このため、３５０℃以上に加熱された後の時間変化相転移五酸化三チタンにおける電気伝導度の相違を、公知の電気伝導度測定装置で測定することにより、時間変化相転移五酸化三チタン中の二酸化チタンの存在を確認することができる。
また、二酸化チタン、β相五酸化三チタン及びλ相五酸化三チタンは、それぞれ、色が異なる。具体的には、二酸化チタンは白色、β相五酸化三チタンは赤色又は赤褐色、及びλ相五酸化三チタンは青色という色の相違がある。このため、３５０℃以上に加熱された後の時間変化相転移五酸化三チタンの色を、目視観察したり、色の吸収スペクトルを評価したりすることにより、時間変化相転移五酸化三チタン中の二酸化チタンの存在を確認することができる。
さらに、二酸化チタン、β相五酸化三チタン及びλ相五酸化三チタンは、それぞれ、磁性が異なる。このため、３５０℃以上に加熱された後の時間変化相転移五酸化三チタンにおける磁性の相違を、公知の磁化評価装置で測定することにより、時間変化相転移五酸化三チタン中の二酸化チタンの存在を確認することができる。
＜時間変化素子、物性時間変化予測装置及び電気遮断装置の作用＞
物性時間変化予測装置１Ａは、時間変化素子４０の材質である時間変化相転移五酸化三チタンの特性を利用して、動力やエネルギーの供給がなくても時間変化素子４０の製造後の時間経過に伴う物性の経時的変化を予測する機能を有する。
なお、物性時間変化予測装置１Ａは、物性時間変化予測装置本体１０Ａが１９０℃未満かつ物性時間変化予測装置本体１０Ａに印加される圧力が１ＭＰａ未満の状態で使用する。物性時間変化予測装置本体１０Ａが１９０℃以上や１ＭＰａ以上の条件で用いられると、時間変化素子４０の材質である時間変化相転移五酸化三チタンが、熱や圧力に誘起された相転移を引き起こす。このため、物性時間変化予測装置本体１０Ａが１９０℃以上や１ＭＰａ以上の条件で用いられると、時間変化素子４０の材質である時間変化相転移五酸化三チタンにおける製造後の時間経過に伴う物性変化が妨げられるおそれがあるからである。
物性時間変化予測装置１Ａの物性時間変化予測装置本体１０Ａを構成する時間変化素子４０は、外部からの刺激の有無に関わらず、製造後の時間経過に伴って、固体間の相転移が進行する。具体的には、時間変化素子４０は、λ相五酸化三チタンの結晶粒の少なくとも一部がβ相五酸化三チタンの結晶粒に変化する。
また、時間変化素子４０は、製造後の時間経過に伴って、λ相五酸化三チタンの結晶粒がβ相五酸化三チタンの結晶粒に相転移する割合が増加する。すなわち、時間変化素子４０は、製造後の時間経過に伴って、λ相五酸化三チタンの相比率が減少し、β相五酸化三チタンの相比率が増加する性質を有する。この時間変化素子４０の、製造後の時間経過に伴ってλ相五酸化三チタンの相比率が減少しβ相五酸化三チタンの相比率が増加する特性（相比率変化特性）は、時間変化素子４０を構成する時間変化相転移五酸化三チタン毎に異なる。
このため、物性時間変化予測装置本体１０Ａを構成する時間変化素子４０につき相比率変化特性を予め測定しておくと、物性時間変化予測装置本体１０Ａの製造後の経過時間を測定することが可能になる。すなわち、時間変化素子４０につき相比率変化特性を予め測定しておくと、製造直後から時間が経過した時間変化素子４０における五酸化三チタンのλ相又はβ相の相比率を測定することで、時間変化素子４０の製造後の経過時間を測定することが可能になる。このように、物性時間変化予測装置１Ａによれば、物性時間変化予測装置本体１０Ａの製造後の経過時間を測定することが可能になる。
一方、時間変化素子４０の相比率変化特性を予め測定しておくと、製造後の時間経過に伴うλ相五酸化三チタン及びβ相五酸化三チタンの相比率の変化の予測が可能である。このため、予め取得した相比率変化特性に基づいて時間変化素子４０の製造後の時間経過に伴う物性の経時的変化を予測することができる。経時的変化を予測する物性としては、組成、体積、透過率、反射率、電気抵抗及び磁性からなる群より選択される１種以上の物性が挙げられる。これらの物性の経時的な変化としては、例えば、組成変化、体積変化、色変化、電気抵抗変化、磁性変化等が挙げられる。なお、色変化では、これに代えて透過率変化や反射率変化を用いることができる。このように、時間変化素子４０を含む物性時間変化予測装置本体１０を備える物性時間変化予測装置１によれば、物性の経時的変化を予測することができる。
さらに、物性時間変化予測装置１において時間変化素子４０の経時的変化を予測する物性として電気抵抗を用い、時間変化素子４０の電気抵抗が経時的に上昇することを利用した電気遮断装置によれば、製造後の時間経過に伴って電気を遮断することができる。例えば、時間変化素子４０を構成する時間変化相転移材料の相比率変化特性を調整することにより、ある期間までは電気を流し、ある期間が過ぎると電気を流れにくくする電気遮断装置が得られる。この電気遮断装置によれば、使用期間の過ぎた電池や電気機器を強制的に使用できなくすることが可能である。
また、物性時間変化予測装置１において、時間変化素子４０の経時的変化を予測する物性として体積を用い、時間変化素子４０の体積が経時的に変化することを利用した電気遮断装置によれば、製造後の時間経過に伴って電気を遮断することができる。例えば、時間変化素子４０を構成する時間変化相転移材料の相比率変化特性を調整することにより、ある期間までは物理的に接触して電気を流し、ある期間が過ぎると接触が切れ、電気的に導通しなくなる電気遮断装置が得られる。この電気遮断装置によれば、使用期間の過ぎた電池や電気機器を強制的に使用できなくすることが可能である。
なお、時間変化素子４０の外部からの刺激の有無に関わらず、製造後の時間経過に伴って固体間の相転移が進行する機能は、時間変化相転移五酸化三チタン自体が有する特性に基づくものである。このため、物性時間変化予測装置１Ａにエネルギーを供給する電源等の施設は不要である。また、時間変化相転移五酸化三チタンからなる時間変化素子４０は、１９０℃以上３５０℃未満に加熱することにより、λ相五酸化三チタンの相比率を再び上昇させることが可能である。このため、物性時間変化予測装置１Ａは、物性時間変化予測装置本体１０Ａに１９０℃以上３５０℃未満の加熱処理をすることにより、時間変化を検知する物質として再利用可能である。
＜時間変化素子、物性時間変化予測装置及び電気遮断装置の効果＞
時間変化素子４０は動力やエネルギーの供給がなくても製造後の時間経過に伴って相転移する。また、物性時間変化予測装置１Ａは、この時間変化素子４０からなる物性時間変化予測装置本体１０Ａを備える。このため、物性時間変化予測装置１Ａによれば、動力やエネルギーの供給がなくても時間変化素子の製造後の時間経過に伴う物性の経時的変化を予測することができる。さらに、物性時間変化予測装置１を電気遮断装置として用いると、製造後の時間経過に伴って電気を遮断することができる。
なお、物性時間変化予測装置本体１０Ａを構成する時間変化素子４０の材質である時間変化相転移五酸化三チタンの製造後の時間経過に伴って物性が変化する特性は、周囲の雰囲気の影響を受けない。このため、物性時間変化予測装置１Ａは、空気中、酸素中、窒素中等の雰囲気中で使用することができる。
以上、時間変化相転移材料が、時間変化相転移五酸化三チタンである場合の物性時間変化予測装置１Ａの作用及び効果を説明した。この作用及び効果は、時間変化相転移材料が時間変化相転移五酸化三チタン以外の場合でも同様であると考えられる。
（第２の実施形態）
図２は、第２の実施形態に係る物性時間変化予測装置を示す模式的な斜視図である。図２に示す物性時間変化予測装置１Ｂ（１）は、物性時間変化予測装置本体１０Ｂ（１０）を備える。物性時間変化予測装置本体１０Ｂは、時間変化素子４０Ｂ（４０）からなり、この時間変化素子４０Ｂは、時間変化相転移五酸化三チタンからなる薄膜になっている。また、薄膜状の時間変化素子４０Ｂは、基板５０上に形成される。換言すれば、物性時間変化予測装置１Ｂは、基板５０と、この基板５０上に形成された薄膜状の時間変化素子４０Ｂと、を備える。
図２に示す第２の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｂは、図１に示す第１の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ａに比較して、物性時間変化予測装置本体１０Ｂの形状と、基板５０の有無の点で異なるが、他の点は同じである。このため、図２に示す第２の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｂと、図１に示す第１の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ａとで同じ部材に同じ符号を付し、構成及び作用の説明を省略又は簡略化する。また、物性時間変化予測装置１Ｂは、図１に示す第１の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ａと同様に電気遮断装置として用いることができる。
＜物性時間変化予測装置本体＞
物性時間変化予測装置本体１０Ｂは、図１に示す第１の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ａの物性時間変化予測装置本体１０Ａと同様に、時間変化素子４０Ｂ（４０）からなり、時間変化素子４０Ｂ以外の材質を実質的に含まない。時間変化素子４０Ｂは、図１に示す第１の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ａの時間変化素子４０Ａと同じ材質である時間変化相転移五酸化三チタンからなる。ただし、時間変化素子４０Ｂは、基板５０上に形成される。
時間変化素子４０Ｂは、図１に示す時間変化素子４０Ａと異なり、時間変化相転移五酸化三チタンの薄膜になっている。薄膜状の時間変化素子４０Ｂによれば、薄膜化によって視認性が向上して目視を容易にすることができ、また吸収スペクトルの評価を容易にすることができる。この薄膜状の時間変化素子４０Ｂは、例えば、スピンコート、ディップコート、スパッタリング、ＣＶＤ、レーザーアプレーション、エアロゾルデポジション法等を用いることにより、基板５０上に形成される。
基板５０の材質は特に限定されない。基板５０の材質としては、例えば、ガラス；Ｓｉ、ＳｉＣ、ＧａＮ等の半導体；サファイア等の無機酸化物；Ａｌ, Ｃｕ, Ｔｉ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｕ、Ａｇ、ＳＵＳ等の金属；ポリイミド樹脂等の樹脂を用いることができる。
＜時間変化素子、物性時間変化予測装置及び電気遮断装置の作用＞
時間変化素子４０Ｂの作用は、図１に示す第１の実施形態に係る時間変化素子４０Ａの作用と同じであるため、説明を省略する。
また、物性時間変化予測装置１Ｂの作用は、図１に示す第１の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ａの作用と同じであるため、説明を省略する。
さらに、物性時間変化予測装置１Ｂからなる電気遮断装置の作用は、図１に示す第１の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ａからなる電気遮断装置の作用と同じであるため、説明を省略する。
なお、物性時間変化予測装置１Ｂは、基板５０を備える。このため、物性時間変化予測装置１Ｂは、機械的強度が高い。また、物性時間変化予測装置１Ｂは、基板５０の熱伝導特性、電気伝導特性等を調整することにより、物性時間変化予測装置１Ｂの熱伝導特性、電気伝導特性等を調整することができる。
＜時間変化素子、物性時間変化予測装置及び電気遮断装置の効果＞
時間変化素子４０Ｂによれば、図１に示す第１の実施形態に係る時間変化素子４０Ａと同様の効果を奏する。
また、物性時間変化予測装置１Ｂによれば、図１に示す第１の実施形態に係る物性時間変化予測装置と同様の効果を奏する。
さらに、物性時間変化予測装置１Ｂからなる電気遮断装置によれば、図１に示す第１の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ａからなる電気遮断装置と同様の効果を奏する。
また、物性時間変化予測装置１Ｂ及びこれからなる電気遮断装置によれば、時間変化素子４０Ｂが薄膜であるため、物性時間変化予測装置１Ａ及びこれからなる電気遮断装置に比較して、視認性が向上する。
さらに、物性時間変化予測装置１Ｂは、基板５０を備える。このため、物性時間変化予測装置１Ｂ及びこれからなる電気遮断装置によれば、機械的強度が高い。また、物性時間変化予測装置１Ｂ及びこれからなる電気遮断装置によれば、基板５０の熱伝導特性、電気伝導特性等を調整することにより、物性時間変化予測装置１Ｂ及びこれからなる電気遮断装置の熱伝導特性、電気伝導特性等を調整することができる。
（第３の実施形態）
図３（ａ）は第３の実施形態に係る物性時間変化予測装置を示す模式的な斜視図である。図３（ｂ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った模式的な断面図である。図３に示す物性時間変化予測装置１Ｃ（１）は、物性時間変化予測装置本体１０Ｃ（１０）を備える。この物性時間変化予測装置本体１０Ｃは、母材３０Ｃ（３０）と、この母材３０Ｃ中に含まれる時間変化素子４０Ｃ（４０）と、を有する。
図３に示す第３の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｃは、図１に示す第１の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ａに比較して、物性時間変化予測装置本体１０Ｃの構成の点で異なるが、他の点は同じである。このため、図３に示す第３の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｃと、図１に示す第１の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ａとで同じ部材に同じ符号を付し、構成及び作用の説明を省略又は簡略化する。また、物性時間変化予測装置１Ｃは、図１に示す第１の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ａと同様に電気遮断装置として用いることができる。
＜物性時間変化予測装置本体＞
物性時間変化予測装置本体１０Ｃは、母材３０Ｃと、この母材３０Ｃ中に含まれる時間変化素子４０Ｃと、を有する。図３に示す母材３０Ｃは板状であるが、母材３０Ｃの形状は特に限定されない。
物性時間変化予測装置本体１０Ｃでは、時間変化素子４０Ｃは、時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｃになっている。この時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｃは、時間変化相転移五酸化三チタンの結晶粒の多結晶体の粒状物である。この時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｃの大きさは、例えば、平均粒径（メジアン径）が、通常１００ｎｍ〜５００μｍ、好ましくは１μｍ〜５０μｍ、より好ましくは３μｍ〜８μｍである。粒状の結晶粒の多結晶体の平均粒径（メジアン径）が、上記範囲内にあると、取扱いが容易である。
物性時間変化予測装置本体１０Ｃでは、この時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｃを固定するため、母材３０Ｃを用いる。具体的には、母材３０Ｃは、樹脂からなる。母材３０Ｃに用いられる樹脂としては、例えば、ポリイミド等の耐熱性樹脂が用いられる。母材３０Ｃが耐熱性樹脂からなると、耐熱性が高いため、物性時間変化予測装置１Ｃを高温下で用いることができる。また、母材３０Ｃを構成する樹脂は、完全に硬化した硬化物であってもよいし、ゲル状物であってもよい。
図３（ｂ）に示すように、物性時間変化予測装置本体１０Ｃでは、時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｃは、分散した状態で、母材３０Ｃ中に含まれる。物性時間変化予測装置本体１０Ｃは、例えば、流動性を有する母材３０Ｃ中に時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｃを添加、混合して成形することにより得られる。
＜時間変化素子、物性時間変化予測装置及び電気遮断装置の作用＞
時間変化素子４０Ｃの作用は、図１に示す第１の実施形態に係る時間変化素子４０Ａの作用と同じであるため、説明を省略する。
物性時間変化予測装置１Ｃの作用は、時間変化素子４０の作用が粒子状の時間変化素子４０Ｃにおいて発現する点、及び母材３０Ｃに基づく作用を発現する点以外は、図１に示す第１の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ａの作用と同じである。このため、物性時間変化予測装置１Ｃの作用については、説明を省略する。
また、物性時間変化予測装置１Ｃからなる電気遮断装置の作用も上記２点以外は、図１に示す第１の実施形態に係る電気遮断装置の作用と同じである。このため、物性時間変化予測装置１Ｃからなる電気遮断装置の作用については、説明を省略する。
時間変化素子４０の作用が、粒子状の時間変化素子４０Ｃにおいて発現する点について簡単に説明する。粒子状の時間変化素子４０Ｃは、図１に示す第１の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ａの時間変化素子４０Ａと同様に、外部からの刺激の有無に関わらず、製造後の時間経過に伴って固体間の相転移が進行する。ただし、時間変化素子４０Ｃは、実質的に、母材３０Ｃ中に含まれているため、時間変化素子４０Ｃの物性の変化は、母材３０Ｃを介して、間接的に測定されることになる。この時間変化素子４０Ｃの物性の変化が母材３０Ｃを介して間接的に測定される作用以外は、物性時間変化予測装置１Ｃの作用は、図１に示す第１の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ａの作用と同じである。
なお、製造後の時間経過に伴って変化する物性が色である場合は、時間変化素子４０Ｃの色の変化が母材３０Ｃを介して観察又は測定される。また、製造後の時間経過に伴って変化する物性が電気伝導度である場合は、時間変化素子４０Ｃの電気伝導度の変化が母材３０Ｃを介して測定される。
＜時間変化素子、物性時間変化予測装置及び電気遮断装置の効果＞
時間変化素子４０Ｃによれば、図１に示す第１の実施形態に係る時間変化素子４０Ａと同様の効果を奏する。
物性時間変化予測装置１Ｃによれば、図１に示す第１の実施形態に係る時間変化素子４０、物性時間変化予測装置１Ａと同様の効果を奏する。
物性時間変化予測装置１Ｃからなる電気遮断装置によれば、図１に示す第１の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ａからなる電気遮断装置と同様の効果を奏する。
また、物性時間変化予測装置１Ｃは、樹脂からなる母材３０Ｃを備える。このため、物性時間変化予測装置１Ｃ及びこれからなる電気遮断装置によれば、機械的強度が高い。また、物性時間変化予測装置１Ｃ及びこれからなる電気遮断装置によれば、母材３０Ｃの熱伝導特性、電気伝導特性等を調整することにより、物性時間変化予測装置１Ｃ及びこれからなる電気遮断装置の熱伝導特性、電気伝導特性等を調整することができる。母材３０Ｃの熱伝導特性、電気伝導特性等の調整は、母材３０Ｃの樹脂の材質や時間変化素子４０Ｃに対する母材３０Ｃ量の調整等により行うことができる。
さらに、物性時間変化予測装置１Ｃ及びこれからなる電気遮断装置の母材３０Ｃは、少なくとも製造時に流動性を有する樹脂からなる。このため、物性時間変化予測装置１Ｃ及びこれからなる電気遮断装置によれば、任意の形状に形成することが容易である。
（第４の実施形態）
図４（ａ）は第４の実施形態に係る物性時間変化予測装置を示す模式的な斜視図である。図４（ｂ）は図４（ａ）のＤ−Ｄ線に沿った模式的な断面図である。図４に示す物性時間変化予測装置１Ｄ（１）は、物性時間変化予測装置本体１０Ｄ（１０）を備える。この物性時間変化予測装置本体１０Ｄは、母材３０Ｄ（３０）と、この母材３０Ｄ中に含まれる時間変化素子４０Ｄ（４０）と、を有する。
図４に示す第４の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｄは、図３に示す第３の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｃに比較して、物性時間変化予測装置本体１０Ｄの構成の点で異なるが、他の点は同じである。このため、図４に示す第４の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｄと、図３に示す第３の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｃとで同じ部材に同じ符号を付し、構成及び作用の説明を省略又は簡略化する。また、物性時間変化予測装置１Ｄは、図３に示す第３の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｃと同様に電気遮断装置として用いることができる。
＜物性時間変化予測装置本体＞
物性時間変化予測装置本体１０Ｄは、母材３０Ｄと、この母材３０Ｄ中に含まれる時間変化素子４０Ｄと、を有する。図４に示す母材３０Ｄは板状であるが、母材３０Ｄの形状は特に限定されない。
母材３０Ｄとしては、図３に示す第３の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｃで用いられる母材３０Ｃと同様の樹脂が用いられる。
物性時間変化予測装置本体１０Ｄでは、時間変化素子４０Ｄは、図３に示す第３の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｃで用いられる時間変化素子４０Ｃと同様に、時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｄになっている。この時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｄとしては、第３の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｃで用いられる時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｃと同様のものを用いることができる。
図４（ｂ）に示すように、物性時間変化予測装置本体１０Ｄでは、時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｄの複数個が連結して時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子の連結体４５を形成している。すなわち、物性時間変化予測装置本体１０Ｄでは、時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｄは、複数個が連結した状態で母材３０Ｄ中に含まれる。時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子の連結体４５における粒子４０Ｄの連結個数は、特に限定されず、２個以上であればよい。図４（ｂ）では、時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子の連結体４５における粒子４０Ｄの連結個数が９個の場合を例示した。
図４（ｂ）に示すように、時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子の連結体４５の長手方向は、物性時間変化予測装置本体１０Ｄの表裏面に垂直な方向になっている。時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子の連結体４５がこのように配置されると、物性時間変化予測装置本体１０Ｄの表裏面に垂直な方向の熱伝導性や導電性が向上する。このため、粒子の連結体４５がこのように配置されると、固体間の相転移の状況の把握の精度が向上したり、再利用のための加熱処理が容易になったりするため好ましい。時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子の連結体４５では、母材３０Ｄを構成する樹脂よりも熱伝導性及び導電性が高い時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｄが２個以上が連結しているため、粒子４０Ｄ間の熱伝導性及び導電性が高いためである。
なお、図示しないが、粒子の連結体４５の長手方向が、図４（ｂ）中の左右方向、すなわち、物性時間変化予測装置本体１０Ｄの表裏面に垂直な方向に直交する方向になるように、時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子の連結体４５を配置することもできる。粒子の連結体４５がこのように配置されると、物性時間変化予測装置本体１０Ｄの表面方向に沿った熱伝導性や導電性が向上し、物性時間変化予測装置本体１０Ｄの表面部位による計測のばらつきを抑制することができるため好ましい。
物性時間変化予測装置本体１０Ｄは、例えば、流動性を有する母材３０Ｄ中に時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子の連結体４５を投入して成形することにより得られる。
＜時間変化素子、物性時間変化予測装置及び電気遮断装置の作用＞
時間変化素子４０Ｄの作用は、図３に示す第３の実施形態に係る時間変化素子４０Ｃの作用と同じであるため、説明を省略する。
物性時間変化予測装置１Ｄの作用は、図３に示す第３の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｃの作用と同じであるため、説明を省略する。
物性時間変化予測装置１Ｄからなる電気遮断装置の作用は、図３に示す第３の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｃからなる電気遮断装置の作用と同じであるため、説明を省略する。
なお、物性時間変化予測装置１Ｄ及びこれからなる電気遮断装置は物性時間変化予測装置本体１０Ｄが時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子の連結体４５を含む。このため、物性時間変化予測装置１Ｄ及びこれからなる電気遮断装置は、物性時間変化予測装置１Ｃ及びこれからなる電気遮断装置に比較して表裏面に垂直な方向の物性変化を迅速に表面側で観測することができる。
＜時間変化素子、物性時間変化予測装置及び電気遮断装置の効果＞
時間変化素子４０Ｄによれば、図３に示す第３の実施形態に係る時間変化素子４０Ｃと同様の効果を奏する。
物性時間変化予測装置１Ｄによれば、図３に示す第３の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｃと同様の効果を奏する。
物性時間変化予測装置１Ｄからなる電気遮断装置によれば、図３に示す第３の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｃからなる電気遮断装置と同様の効果を奏する。
また、物性時間変化予測装置１Ｄ及びこれからなる電気遮断装置は、物性時間変化予測装置本体１０Ｄが時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子の連結体４５を含む。このため、物性時間変化予測装置１Ｄ及びこれからなる電気遮断装置によれば、物性時間変化予測装置１Ｃに比較して表裏面に垂直な方向の物性変化をより迅速に表面側で観測することができる。
（第５の実施形態）
図５（ａ）は第５の実施形態に係る物性時間変化予測装置を示す模式的な斜視図である。図５（ｂ）は図５（ａ）のＥ−Ｅ線に沿った模式的な断面図である。図５に示す物性時間変化予測装置１Ｅ（１）は、物性時間変化予測装置本体１０Ｅ（１０）を備える。この物性時間変化予測装置本体１０Ｅは、母材３０Ｅ（３０）と、この母材３０Ｅ中に含まれる時間変化素子４０Ｅ（４０）と、を有する。
図５に示す第５の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｅは、図３に示す第３の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｃに比較して、物性時間変化予測装置本体１０Ｅの構成の点で異なるが、他の点は同じである。このため、図５に示す第５の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｅと、図３に示す第３の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｃとで同じ部材に同じ符号を付し、構成及び作用の説明を省略又は簡略化する。また、物性時間変化予測装置１Ｅは、図３に示す第３の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｃと同様に電気遮断装置として用いることができる。
＜物性時間変化予測装置本体＞
物性時間変化予測装置本体１０Ｅは、母材３０Ｅと、この母材３０Ｅ中に含まれる時間変化素子４０Ｅと、を有する。図５に示す母材３０Ｅは板状であるが、母材３０Ｅの形状は特に限定されない。
母材３０Ｅは、フィルム、すなわち薄膜からなる。ここで、フィルムとは実質的に空隙のない密な構造を有する薄膜を意味する。母材３０Ｅの厚みは、例えば、１ｍｍ以下、好ましくは１μｍ〜１ｍｍである。また、母材３０Ｅが樹脂等の軟質材からなる場合、母材３０Ｅの厚みは、より好ましくは１μｍ以上０．２ｍｍ未満である。また、母材３０Ｅが金属等の硬質材からなる場合、母材３０Ｅの厚みは、より好ましくは１μｍ以上０．５ｍｍ未満である。母材３０Ｅの材質としては特に限定されないが、例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｕ、Ａｇ、ＳＵＳ等の金属、ポリイミド等の耐熱性樹脂が用いられる。母材３０Ｅがこれらの材質からなると、耐熱性が高いため、物性時間変化予測装置１Ｅを高温下で用いることができる。
図５（ｂ）に示すように、物性時間変化予測装置本体１０Ｅでは、時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｅは、分散した状態で、母材３０Ｅ中に含まれる。物性時間変化予測装置本体１０Ｅは、例えば、流動性を有する母材３０Ｅ中に時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｅを添加、混合して成形することにより得られる。
＜時間変化素子、物性時間変化予測装置及び電気遮断装置の作用＞
時間変化素子４０Ｅの作用は、図３に示す第３の実施形態に係る時間変化素子４０Ｃの作用と同じであるため、説明を省略する。
物性時間変化予測装置１Ｅの作用は、図３に示す第３の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｃの作用と同じであるため、説明を省略する。
物性時間変化予測装置１Ｅからなる電気遮断装置の作用は、図３に示す第３の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｃからなる電気遮断装置の作用と同じであるため、説明を省略する。
なお、物性時間変化予測装置１Ｅ及びこれからなる電気遮断装置は母材３０Ｅの厚さが小さいフィルムであるため、可撓性に優れる。このため、物性時間変化予測装置１Ｅ及びこれからなる電気遮断装置を曲面上に貼付又は設置することが容易である。
＜時間変化素子、物性時間変化予測装置及び電気遮断装置の効果＞
時間変化素子４０Ｅによれば、図３に示す第３の実施形態に係る時間変化素子４０Ｃと同様の効果を奏する。
物性時間変化予測装置１Ｅによれば、図３に示す第３の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｃと同様の効果を奏する。
物性時間変化予測装置１Ｅからなる電気遮断装置によれば、図３に示す第３の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｃからなる電気遮断装置と同様の効果を奏する。
また、物性時間変化予測装置１Ｅ及びこれからなる電気遮断装置は、母材３０Ｅの厚さが小さいフィルムであるため、可撓性に優れる。このため、物性時間変化予測装置１Ｅ及びこれからなる電気遮断装置によれば、物性時間変化予測装置１Ｃ及びこれからなる電気遮断装置に比較して曲面上に貼付又は設置することがより容易である。
（第６の実施形態）
図６（ａ）は第６の実施形態に係る物性時間変化予測装置を示す模式的な斜視図である。図６（ｂ）は図６（ａ）のＦ−Ｆ線に沿った模式的な断面図である。図６に示す物性時間変化予測装置１Ｆ（１）は、物性時間変化予測装置本体１０Ｆ（１０）を備える。この物性時間変化予測装置本体１０Ｆは、母材３０Ｆ（３０）と、この母材３０Ｆ中に含まれる時間変化素子４０Ｆ（４０）と、を有する。
図６に示す第６の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｆは、図５に示す第５の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｅに比較して、物性時間変化予測装置本体１０Ｆの構成の点で異なるが、他の点は同じである。このため、図６に示す第６の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｆと、図５に示す第５の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｅとで同じ部材に同じ符号を付し、構成及び作用の説明を省略又は簡略化する。また、物性時間変化予測装置１Ｆは、図５に示す第５の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｅと同様に電気遮断装置として用いることができる。
＜物性時間変化予測装置本体＞
物性時間変化予測装置本体１０Ｆは、母材３０Ｆと、この母材３０Ｆ中に含まれる時間変化素子４０Ｆと、を有する。図６に示す母材３０Ｆは板状であるが、母材３０Ｆの形状は特に限定されない。
母材３０Ｆとしては、図５に示す第５の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｅで用いられる母材３０Ｅと同様のフィルムが用いられる。
物性時間変化予測装置本体１０Ｆでは、時間変化素子４０Ｆは、図５に示す第５の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｅで用いられる時間変化素子４０Ｅと同様に、時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｅになっている。この時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｅとしては、第５の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｅで用いられる時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｅと同様のものを用いることができる。
図６（ｂ）に示すように、物性時間変化予測装置本体１０Ｆでは、時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｆの複数個が連結して時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子の連結体４５を形成している。すなわち、物性時間変化予測装置本体１０Ｆでは、時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｆは、複数個が連結した状態で母材３０Ｆ中に含まれる。時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子の連結体４５における粒子４０Ｆの連結個数は、特に限定されず、２個以上であればよい。図６（ｂ）では、時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子の連結体４５における粒子４０Ｆの連結個数が３個の場合を例示した。
図６（ｂ）に示すように、時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子の連結体４５の長手方向は、物性時間変化予測装置本体１０Ｆの表裏面に垂直な方向になっている。粒子の連結体４５がこのように配置されると、物性時間変化予測装置本体１０Ｆの表裏面に垂直な方向の熱伝導性や導電性が向上し、固体間の相転移の状況の把握の精度が向上したり、再利用のための加熱処理が容易になったりするため好ましい。時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子の連結体４５では、母材３０Ｆを構成する樹脂よりも熱伝導性及び導電性が高い時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｆが２個以上が連結しているため、粒子４０Ｆ間の熱伝導性及び導電性が高いためである。
なお、図示しないが、時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子の連結体４５の長手方向が、図６（ｂ）中の左右方向、すなわち、物性時間変化予測装置本体１０Ｆの表裏面に垂直な方向に直交する方向になるように、粒子の連結体４５を配置することもできる。粒子の連結体４５がこのように配置されると、物性時間変化予測装置本体１０Ｆの表面方向に沿った熱伝導性や導電性が向上し、物性時間変化予測装置本体１０Ｆの表面部位による計測のばらつきを抑制することができるため好ましい。
物性時間変化予測装置本体１０Ｆは、例えば、流動性を有する母材３０Ｆ中に時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子の連結体４５を投入して成形することにより得られる。
＜時間変化素子、物性時間変化予測装置及び電気遮断装置の作用＞
時間変化素子４０Ｆの作用は、図５に示す第５の実施形態に係る時間変化素子４０Ｅの作用と同じであるため、説明を省略する。
物性時間変化予測装置１Ｆの作用は、図５に示す第５の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｅの作用と同じであるため、説明を省略する。
物性時間変化予測装置１Ｆからなる電気遮断装置の作用は、図５に示す第５の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｅからなる電気遮断装置の作用と同じであるため、説明を省略する。
なお、物性時間変化予測装置１Ｆ及びこれからなる電気遮断装置は物性時間変化予測装置本体１０Ｆが時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子の連結体４５を含む。このため、物性時間変化予測装置１Ｆ及びこれからなる電気遮断装置は、物性時間変化予測装置１Ｅ及びこれからなる電気遮断装置に比較して表裏面に垂直な方向の物性変化を迅速に表面側で観測することができる。
＜時間変化素子、物性時間変化予測装置及び電気遮断装置の効果＞
時間変化素子４０Ｆによれば、図５に示す第５の実施形態に係る時間変化素子４０Ｅと同様の効果を奏する。
物性時間変化予測装置１Ｆによれば、図５に示す第５の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｅと同様の効果を奏する。
物性時間変化予測装置１Ｆからなる電気遮断装置によれば、図５に示す第５の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｅからなる電気遮断装置と同様の効果を奏する。
また、物性時間変化予測装置１Ｆ及びこれからなる電気遮断装置は、物性時間変化予測装置本体１０Ｆが時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子の連結体４５を含む。このため、物性時間変化予測装置１Ｆ及びこれからなる電気遮断装置によれば、物性時間変化予測装置１Ｅ及びこれからなる電気遮断装置に比較して表裏面に垂直な方向の物性変化をより迅速に表面側で観測することができる。
（第７の実施形態）
図７（ａ）は第７の実施形態に係る物性時間変化予測装置を示す模式的な斜視図である。図７（ｂ）は図７（ａ）のＧ−Ｇ線に沿った模式的な断面図である。図７に示す物性時間変化予測装置１Ｇ（１）は、物性時間変化予測装置本体１０Ｇ（１０）を備える。この物性時間変化予測装置本体１０Ｇは、母材３０Ｇ（３０）と、この母材３０Ｇ中に含まれる時間変化素子４０Ｇ（４０）と、を有する。
図７に示す第７の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｇは、図３に示す第３の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｃに比較して、物性時間変化予測装置本体１０Ｇの構成の点で異なるが、他の点は同じである。このため、図７に示す第７の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｇと、図３に示す第３の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｃとで同じ部材に同じ符号を付し、構成及び作用の説明を省略又は簡略化する。また、物性時間変化予測装置１Ｇは、図３に示す第３の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｃと同様に電気遮断装置として用いることができる。
＜物性時間変化予測装置本体＞
物性時間変化予測装置本体１０Ｇは、母材３０Ｇと、この母材３０Ｇ中に含まれる時間変化素子４０Ｇと、を有する。
母材３０Ｇは、織布又は不織布からなるシートである。本明細書において、シートとは、織布又は不織布を意味する。母材３０Ｇの材質としては特に限定されないが、例えば、ガラスファイバやカーボンファイバが用いられる。このため、母材３０Ｇとしては、例えば、ガラスファイバやカーボンファイバの織布、ガラスファイバやカーボンファイバの不織布等が用いられる。母材３０Ｇがこれらの材質からなると、耐熱性が高いため、物性時間変化予測装置１Ｇを高温下で用いることができる。
図７（ｂ）に示すように、物性時間変化予測装置本体１０Ｇでは、時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｇは、分散した状態で、母材３０Ｇ中に含まれる。時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｇは、例えば、母材３０Ｇを構成する繊維間に絡まったり、母材３０Ｇを構成する繊維に固着したりすることにより、分散した状態で、母材３０Ｇ中に含まれる。
物性時間変化予測装置本体１０Ｇは、例えば、時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｇを含む溶液又はスラリー中に母材３０Ｇを浸漬した後、引き上げ、母材３０Ｇを構成する繊維間の空隙中に粒子４０Ｇを分散して固定させることにより得られる。
＜時間変化素子、物性時間変化予測装置及び電気遮断装置の作用＞
時間変化素子４０Ｇの作用は、図３に示す第３の実施形態に係る時間変化素子４０Ｃの作用と同じであるため、説明を省略する。
物性時間変化予測装置１Ｇの作用は、図３に示す第３の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｃの作用と同じであるため、説明を省略する。
物性時間変化予測装置１Ｇからなる電気遮断装置の作用は、図３に示す第３の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｃからなる電気遮断装置の作用と同じであるため、説明を省略する。
なお、物性時間変化予測装置１Ｇ及びこれからなる電気遮断装置は母材３０Ｇが織布又は不織布からなるシートであるため、可撓性に優れる。このため、物性時間変化予測装置１Ｇ及びこれからなる電気遮断装置は、曲面上に貼付又は設置することが容易である。
＜時間変化素子、物性時間変化予測装置及び電気遮断装置の効果＞
時間変化素子４０Ｇによれば、図３に示す第３の実施形態に係る時間変化素子４０Ｃと同様の効果を奏する。
物性時間変化予測装置１Ｇによれば、図３に示す第３の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｃと同様の効果を奏する。
物性時間変化予測装置１Ｇからなる電気遮断装置によれば、図３に示す第３の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｃからなる電気遮断装置と同様の効果を奏する。
また、物性時間変化予測装置１Ｇ及びこれからなる電気遮断装置は、母材３０Ｇが織布又は不織布からなるシートであるため、可撓性に優れる。このため、物性時間変化予測装置１Ｇ及びこれからなる電気遮断装置によれば、物性時間変化予測装置１Ｃ及びこれからなる電気遮断装置に比較して曲面上に貼付又は設置することがより容易である。
（第８の実施形態）
図８（ａ）は第８の実施形態に係る物性時間変化予測装置を示す模式的な斜視図である。図８（ｂ）は図８（ａ）のＨ−Ｈ線に沿った模式的な断面図である。図８に示す物性時間変化予測装置１Ｈ（１）は、物性時間変化予測装置本体１０Ｈ（１０）を備える。この物性時間変化予測装置本体１０Ｈは、母材３０Ｈ（３０）と、この母材３０Ｈ中に含まれる時間変化素子４０Ｈ（４０）と、を有する。
図８に示す第８の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｈは、図７に示す第７の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｇに比較して、物性時間変化予測装置本体１０Ｈの構成の点で異なるが、他の点は同じである。このため、図８に示す第８の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｈと、図７に示す第７の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｇとで同じ部材に同じ符号を付し、構成及び作用の説明を省略又は簡略化する。また、物性時間変化予測装置１Ｈは、図７に示す第７の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｇと同様に電気遮断装置として用いることができる。
＜物性時間変化予測装置本体＞
物性時間変化予測装置本体１０Ｈは、母材３０Ｈと、この母材３０Ｈ中に含まれる時間変化素子４０Ｈと、を有する。
母材３０Ｈとしては、図７に示す第７の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｇで用いられる母材３０Ｇと同様の織布又は不織布からなるシートが用いられる。
物性時間変化予測装置本体１０Ｈでは、時間変化素子４０Ｈは、図７に示す第７の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｇで用いられる時間変化素子４０Ｇと同様に、時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｈになっている。この時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｈとしては、第７の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｇで用いられる時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｇと同様のものを用いることができる。
図８（ｂ）に示すように、物性時間変化予測装置本体１０Ｈでは、時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｈの複数個が連結して時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子の連結体４５を形成している。すなわち、物性時間変化予測装置本体１０Ｈでは、時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｈは、複数個が連結した状態で母材３０Ｈ中に含まれる。時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｈが連結して形成された粒子の連結体４５は、例えば、母材３０Ｈを構成する繊維間に絡まったり、母材３０Ｈを構成する繊維に固着したりすることにより、分散した状態で、母材３０Ｈ中に含まれる。
時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子の連結体４５における粒子４０Ｈの連結個数は、特に限定されず、２個以上であればよい。図８（ｂ）では、時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子の連結体４５における粒子４０Ｈの連結個数が３個の場合を例示した。
図８（ｂ）に示すように、時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子の連結体４５の長手方向は、物性時間変化予測装置本体１０Ｈの表裏面に垂直な方向になっている。粒子の連結体４５がこのように配置されると、物性時間変化予測装置本体１０Ｈの表裏面に垂直な方向の熱伝導性や導電性が向上し、固体間の相転移の状況の把握の精度が向上したり、再利用のための加熱処理が容易になったりするため好ましい。時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子の連結体４５では、母材３０Ｈを構成する樹脂よりも熱伝導性及び導電性が高い時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｈが２個以上が連結しているため、粒子４０Ｈ間の熱伝導性及び導電性が高いためである。
なお、図示しないが、時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子の連結体４５の長手方向が、図８（ｂ）中の左右方向、すなわち、物性時間変化予測装置本体１０Ｈの表裏面に垂直な方向に直交する方向になるように、粒子の連結体４５を配置することもできる。粒子の連結体４５がこのように配置されると、物性時間変化予測装置本体１０Ｈの表面方向に沿った熱伝導性や導電性が向上し、物性時間変化予測装置本体１０Ｈの表面部位による計測のばらつきを抑制することができるため好ましい。
物性時間変化予測装置本体１０Ｈは、例えば、時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子の連結体４５を含む溶液又はスラリー中に母材３０Ｈを浸漬した後、引き上げ、母材３０Ｈを構成する繊維間の空隙中に粒子の連結体４５を固定させることにより得られる。
＜時間変化素子、物性時間変化予測装置及び電気遮断装置の作用＞
時間変化素子４０Ｈの作用は、図７に示す第７の実施形態に係る時間変化素子４０Ｇの作用と同じであるため、説明を省略する。
物性時間変化予測装置１Ｈの作用は、図７に示す第７の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｇの作用と同じであるため、説明を省略する。
物性時間変化予測装置１Ｈからなる電気遮断装置の作用は、図７に示す第７の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｇからなる電気遮断装置の作用と同じであるため、説明を省略する。
なお、物性時間変化予測装置１Ｈ及びこれからなる電気遮断装置は物性時間変化予測装置本体１０Ｈが時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子の連結体４５を含む。このため、物性時間変化予測装置１Ｈ及びこれからなる電気遮断装置は、物性時間変化予測装置１Ｇ及びこれからなる電気遮断装置に比較して表裏面に垂直な方向の物性変化を迅速に表面側で観測することができる。
＜時間変化素子、物性時間変化予測装置及び電気遮断装置の効果＞
時間変化素子４０Ｈによれば、図７に示す第７の実施形態に係る時間変化素子４０Ｇと同様の効果を奏する。
物性時間変化予測装置１Ｈによれば、図７に示す第７の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｇと同様の効果を奏する。
物性時間変化予測装置１Ｈからなる電気遮断装置によれば、図７に示す第７の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｇからなる電気遮断装置と同様の効果を奏する。
また、物性時間変化予測装置１Ｈ及びこれからなる電気遮断装置は、物性時間変化予測装置本体１０Ｈが時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子の連結体４５を含む。このため、物性時間変化予測装置１Ｈ及びこれからなる電気遮断装置によれば、物性時間変化予測装置１Ｇ及びこれからなる電気遮断装置に比較して表裏面に垂直な方向の物性変化をより迅速に表面側で観測することができる。
（第９の実施形態）
図９は、第９の実施形態に係る物性時間変化予測装置を示す模式的な斜視図である。図９に示す物性時間変化予測装置１Ｉ（１）は、物性時間変化予測装置本体１０Ｉ（１０）を備える。この物性時間変化予測装置本体１０Ｉは、母材３０Ｉ（３０）と、この母材３０Ｉ中に含まれる時間変化素子４０Ｉ（４０）と、を有する。なお、物性時間変化予測装置本体１０Ｉは、スラリー状又はゲル状であり、流動性を有するため、容器６０に収容される。このため、物性時間変化予測装置１Ｉは、物性時間変化予測装置本体１０Ｉと、この物性時間変化予測装置本体１０Ｉを収容する容器６０と、を有する。
図９に示す第９の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｉは、図３に示す第３の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｃに比較して、物性時間変化予測装置本体１０Ｉの構成の点で異なるが、他の点は同じである。このため、図９に示す第９の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｉと、図３に示す第３の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｃとで同じ部材に同じ符号を付し、構成及び作用の説明を省略又は簡略化する。また、物性時間変化予測装置１Ｉは、図３に示す第３の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｃと同様に電気遮断装置として用いることができる。
＜物性時間変化予測装置本体＞
物性時間変化予測装置本体１０Ｉは、母材３０Ｉと、この母材３０Ｉ中に含まれる時間変化素子４０Ｉと、を有する。
母材３０Ｉは、液体又はゲルである。母材３０Ｉの材質としては特に限定されないが、例えば、公知の、有機溶媒、無機溶媒等が用いられる。無機溶媒としては、例えば、水が用いられる。母材３０Ｉが有機溶媒や無機溶媒からなると、母材３０Ｉと時間変化素子４０Ｉとを有するスラリーを物性計測対象物に吹き付けた場合に、母材３０Ｉが容易に揮発し、時間変化素子４０Ｉのみを物性計測対象物に固着させやすいため好ましい。また、母材３０Ｉがゲルからなると、母材３０Ｉと時間変化素子４０Ｉとを有するゲルを物性計測対象物に吹き付けた場合に、ゲル中の時間変化素子４０Ｉが物性計測対象物に付着又は固着しやすい。
図９に示すように、物性時間変化予測装置本体１０Ｉでは、時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｉは、分散した状態で、母材３０Ｉ中に含まれる。物性時間変化予測装置本体１０Ｉは、例えば、母材３０Ｉ中に、時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｉを添加して混合することにより得られる。
＜時間変化素子、物性時間変化予測装置及び電気遮断装置の作用＞
時間変化素子４０Ｉの作用は、図３に示す第３の実施形態に係る時間変化素子４０Ｃの作用と同じであるため、説明を省略する。
物性時間変化予測装置１Ｉ及びこれからなる電気遮断装置の作用は、物性計測対象物の物性計測時に物性時間変化予測装置本体１０Ｉが母材３０Ｉを含むか否かにより、作用に差異がある。ここで、物性計測対象物の物性計測時に物性時間変化予測装置本体１０Ｉが母材３０Ｉを含む場合とは、例えば、物性時間変化予測装置本体１０Ｉを配管等の物性計測対象物中に流して使用する等の場合である。また、物性計測対象物の物性計測時に物性時間変化予測装置本体１０Ｉが母材３０Ｉを含まない場合とは、例えば、物性時間変化予測装置本体１０Ｉを物性計測対象物に吹き付け母材３０Ｉを揮発させて時間変化素子４０Ｉのみを固着させて使用する等の場合である。
物性計測対象物の物性計測時に物性時間変化予測装置本体１０Ｉが母材３０Ｉを含む場合の物性時間変化予測装置１Ｉの作用は、実質的に、図３に示す第３の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｃの作用と同じである。実質的に同じである理由は、時間変化素子４０Ｉと物性計測対象物との間に母材３０が介在することによる。このため、この場合の作用の説明を省略する。なお、物性時間変化予測装置本体１０Ｉを配管等の物性計測対象物中に流して使用する場合は、配管外部からの計測が困難な場所の物性を計測することができる点で好適である。
また、物性計測対象物の物性計測時に物性時間変化予測装置本体１０Ｉが母材３０Ｉを含まない場合の物性時間変化予測装置１Ｉの作用は、実質的に、図１に示す第１の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ａの作用と同じである。実質的に同じである理由は、時間変化素子４０Ｉと物性計測対象物との間に母材３０が介在しないことによる。このため、この場合の作用の説明を省略する。なお、物性時間変化予測装置本体１０Ｉを物性計測対象物に吹き付け、母材３０Ｉを揮発させて、時間変化素子４０Ｉのみを固着させて使用する場合は、物性時間変化予測装置本体１０Ｉを吹き付けた部分のみの物性を計測することができる点で好適である。
＜時間変化素子、物性時間変化予測装置及び電気遮断装置の効果＞
時間変化素子４０Ｉによれば、図３に示す第３の実施形態に係る時間変化素子４０Ｃと同様の効果を奏する。
物性時間変化予測装置１Ｉによれば、図１に示す第１の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ａ又は図３に示す第３の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｃと同様の効果を奏する。
物性時間変化予測装置１Ｉからなる電気遮断装置によれば、図１に示す第１の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ａからなる電気遮断装置又は図３に示す第３の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｃからなる電気遮断装置と同様の効果を奏する。
（第１０の実施形態）
図１０は、第１０の実施形態に係る物性時間変化予測装置を示す模式的な斜視図である。図１０に示す物性時間変化予測装置１Ｊ（１）は、物性時間変化予測装置本体１０Ｊ（１０）を備える。この物性時間変化予測装置本体１０Ｊは、母材３０Ｊ（３０）と、この母材３０Ｊ中に含まれる時間変化素子４０Ｊ（４０）と、を有する。
図１０に示す第１０の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｊは、図９に示す第９の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｉに比較して、物性時間変化予測装置本体１０Ｊの構成の点で異なるが、他の点は同じである。このため、図１０に示す第１０の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｊと、図９に示す第９の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｉとで同じ部材に同じ符号を付し、構成及び作用の説明を省略又は簡略化する。また、物性時間変化予測装置１Ｊは、図９に示す第９の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｉと同様に電気遮断装置として用いることができる。
＜物性時間変化予測装置本体＞
物性時間変化予測装置本体１０Ｊは、母材３０Ｊと、この母材３０Ｊ中に含まれる時間変化素子４０Ｊと、を有する。
母材３０Ｊとしては、図９に示す第９の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｉで用いられる母材３０Ｉと同様のものが用いられる。
物性時間変化予測装置本体１０Ｊでは、時間変化素子４０Ｊは、図９に示す第９の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｉで用いられる時間変化素子４０Ｉと同様に、時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｊになっている。この時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｊとしては、図９に示す第９の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｉで用いられる時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｉと同様のものを用いることができる。
図１０に示すように、物性時間変化予測装置本体１０Ｊでは、時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｊの複数個が連結して時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子の連結体４５を形成している。すなわち、物性時間変化予測装置本体１０Ｊでは、時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｊは、複数個が連結した状態で母材３０Ｊ中に含まれる。時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子の連結体４５における粒子４０Ｊの連結個数は、特に限定されず、２個以上であればよい。図１０では、時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子の連結体４５における粒子４０Ｊの連結個数が２個の場合を例示した。
物性時間変化予測装置本体１０Ｊは、例えば、母材３０Ｊ中に、時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｊの複数個が連結して時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子の連結体４５を添加して混合することにより得られる。
＜時間変化素子、物性時間変化予測装置及び電気遮断装置の作用＞
時間変化素子４０Ｊの作用は、図９に示す第９の実施形態に係る時間変化素子４０Ｉの作用と同じであるため、説明を省略する。
物性時間変化予測装置１Ｊの作用は、図９に示す第９の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｉの作用と同じであるため、説明を省略する。
物性時間変化予測装置１Ｊからなる電気遮断装置の作用は、図９に示す第９の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｉからなる電気遮断装置の作用と同じであるため、説明を省略する。
＜時間変化素子、物性時間変化予測装置及び電気遮断装置の効果＞
時間変化素子４０Ｊによれば、図９に示す第９の実施形態に係る時間変化素子４０Ｉと同様の効果を奏する。
物性時間変化予測装置１Ｊによれば、図９に示す第９の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｉと同様の効果を奏する。
物性時間変化予測装置１Ｊからなる電気遮断装置によれば、図９に示す第９の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｉからなる電気遮断装置と同様の効果を奏する。
（第１１の実施形態）
図１１は、第１１の実施形態に係る物性時間変化予測装置を示す模式的な断面図である。図１１に示す物性時間変化予測装置１Ｋ（１）は、物性時間変化予測装置本体１０Ｋ（１０）と、物性時間変化予測装置本体１０Ｋに接触する電極７０ａ、７０ｂ（７０）とを備える。
なお、図１１に示す物性時間変化予測装置本体１０Ｋ（１０）の形状は、特に限定されない。物性時間変化予測装置本体１０Ｋ（１０）の形状は、例えば、図１に示す物性時間変化予測装置本体１０Ａのような円柱状や、図３（ａ）に示す物性時間変化予測装置本体１０Ｃのような板状とすることができる。
図１１に示すように、電極７０ａ及び７０ｂは、物性時間変化予測装置本体１０Ｋを挟み込むように設けられる。電極７０ａ及び７０ｂの形状は、特に限定されない。なお、物性時間変化予測装置本体１０Ｋに接触する電極７０は、図示しないが、物性時間変化予測装置本体１０Ｋの一方の表面につき２個以上設けることができる。
物性時間変化予測装置１Ｋを構成する物性時間変化予測装置本体１０Ｋとしては特に限定されないが、例えば、上記第１〜第８の実施形態の物性時間変化予測装置１Ａ〜１Ｈを構成する物性時間変化予測装置本体１０Ａ〜１０Ｈが用いられる。
物性時間変化予測装置１Ｋを構成する電極７０の材質としては特に限定されないが、例えば、Ａｌ、Ａｇ及びＡｕ等の金属；ＩＴＯ等の導電性酸化物；導電性高分子；グラファイト等の炭素系材料等が用いられる。
また、物性時間変化予測装置１Ｋは、図１に示す第１の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ａと同様に電気遮断装置として用いることができる。
＜時間変化素子、物性時間変化予測装置及び電気遮断装置の作用＞
物性時間変化予測装置本体１０Ｋに含まれる時間変化素子の作用は、図１に示す第１の実施形態に係る時間変化素子４０Ａの作用と同じであるため、説明を省略する。
上記のように、β相五酸化三チタン、及びλ相五酸化三チタンは、それぞれ電気伝導度が異なる。例えば、β相五酸化三チタンは多くの半導体と同様の範囲内の電気伝導度を有し、λ相五酸化三チタンは多くの金属と同様の範囲内の電気伝導度を有する。そして、これらの電気伝導度の違いは、時間変化相転移五酸化三チタンを長期間使用した場合も維持される。
このため、物性時間変化予測装置１Ｋは、電極７０ａ、７０ｂ（７０）を用いて、物性時間変化予測装置本体１０Ｋを構成する時間変化素子４０の電気伝導度を測定することにより、物性時間変化予測装置として機能させることができる。
物性時間変化予測装置１Ｋからなる電気遮断装置の作用は、図１に示す第１の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ａからなる電気遮断装置の作用に、電極７０を用いて電気伝導度を測定する作用を加えたものと同じであるため、説明を省略する。
＜時間変化素子、物性時間変化予測装置及び電気遮断装置の効果＞
物性時間変化予測装置本体１０Ｋに含まれる時間変化素子によれば、図１に示す第１の実施形態に係る時間変化素子４０Ａと同様の効果を奏する。
物性時間変化予測装置１Ｋによれば、電極７０を用いて、物性時間変化予測装置本体１０Ｋを構成する時間変化素子４０の電気伝導度を測定することにより、図１に示す物性時間変化予測装置１Ａ又は図３に示す物性時間変化予測装置１Ｃと同様の効果を奏する。
物性時間変化予測装置１Ｋからなる電気遮断装置によれば、図１に示す第１の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ａからなる電気遮断装置と同様の効果を奏する。
（第１２の実施形態）
図１２は、第１２の実施形態に係る物性時間変化予測装置を示す模式的な断面図である。図１２に示す物性時間変化予測装置１Ｌ（１）は、物性時間変化予測装置本体１０Ｌ（１０）と、物性時間変化予測装置本体１０Ｌに接触する電極７０ｃ、７０ｄ（７０）とを備える。
なお、図１２に示す物性時間変化予測装置本体１０Ｌ（１０）の形状は、特に限定されない。物性時間変化予測装置本体１０Ｌ（１０）の形状は、例えば、図１に示す物性時間変化予測装置本体１０Ａのような円柱状や、図３（ａ）に示す物性時間変化予測装置本体１０Ｃのような板状とすることができる。
図１２に示すように、電極７０ｃ及び７０ｄは、物性時間変化予測装置本体１０Ｌを挟み込むように設けられる。電極７０ｃ及び７０ｄの形状は、特に限定されない。
物性時間変化予測装置１Ｌを構成する物性時間変化予測装置本体１０Ｌとしては、例えば、上記第１１の実施形態の物性時間変化予測装置１Ｋを構成する物性時間変化予測装置本体１０Ｋと同じものが用いられる。
また、物性時間変化予測装置１Ｌは、図１に示す第１の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ａと同様に電気遮断装置として用いることができる。
＜時間変化素子、物性時間変化予測装置及び電気遮断装置の作用＞
物性時間変化予測装置本体１０Ｌに含まれる時間変化素子の作用は、図１１に示す第１１の実施形態に係る物性時間変化予測装置本体１０Ｋに含まれる時間変化素子の作用と同じであるため、説明を省略する。
物性時間変化予測装置１Ｌの作用は、図１１に示す第１１の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｋの作用と同じであるため、説明を省略する。
物性時間変化予測装置１Ｌからなる電気遮断装置の作用は、図１１に示す第１１の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｋからなる電気遮断装置の作用と同じであるため、説明を省略する。
＜時間変化素子、物性時間変化予測装置及び電気遮断装置の効果＞
物性時間変化予測装置本体１０Ｋに含まれる時間変化素子によれば、図１に示す第１の実施形態に係る時間変化素子４０Ａと同様の効果を奏する。
物性時間変化予測装置１Ｌによれば、図１１に示す第１１の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｋと同様の効果を奏する。
物性時間変化予測装置１Ｌからなる電気遮断装置によれば、図１１に示す第１１の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｋからなる電気遮断装置と同様の効果を奏する。
（第１３の実施形態）
図１３は、第１３の実施形態に係る物性時間変化予測装置を示す模式的な斜視図である。図１３に示す物性時間変化予測装置１Ｍ（１）は、物性時間変化予測装置本体１０Ｍ（１０）と、物性時間変化予測装置本体１０Ｍに接触する電極７０ｅ、７０ｆ（７０）とを備える。図１３に示すように、１電極７０ｅ及び７０ｆは、一部が物性時間変化予測装置本体１０Ｍ中に浸漬するように設けられる。なお、物性時間変化予測装置本体１０Ｍに接触する電極７０は、図示しないが２個以上にすることができる。
物性時間変化予測装置本体１０Ｍは、母材３０Ｍ（３０）と、この母材３０Ｍ中に含まれる時間変化素子４０Ｍ（４０）と、を有する。なお、物性時間変化予測装置本体１０Ｍは、スラリー状又はゲル状であり、流動性を有するため、容器６０に収容される。このため、物性時間変化予測装置１Ｍは、物性時間変化予測装置本体１０Ｍと、この物性時間変化予測装置本体１０Ｍを収容する容器６０と、を有する。
図１３に示す第１３の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｍは、図９に示す第９の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｉに、さらに、物性時間変化予測装置本体１０Ｍに接触する電極７０ｅ、７０ｆ（７０）を備えたものである。物性時間変化予測装置１Ｍの構成のうち、電極７０ｅ、７０ｆ（７０）以外の構成は、図９に示す第９の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｉと実質的に同じである。このため、電極７０ｅ、７０ｆ（７０）以外の構成についての説明を省略する。また、物性時間変化予測装置１Ｍは、図９に示す第９の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｉと同様に電気遮断装置として用いることができる。
電極７０ｅ、７０ｆ（７０）は、形状が異なるものの、図１１に示す第１１の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｋの電極７０ａ、７０ｂ（７０）と同様の材質及び作用を有するものである。このため、電極７０ｅ、７０ｆについての説明を省略する。
＜時間変化素子、物性時間変化予測装置及び電気遮断装置の作用＞
時間変化素子４０Ｍの作用は、図３に示す第３の実施形態に係る時間変化素子４０Ｃの作用と同じであるため、作用についての説明を省略する。
物性時間変化予測装置１Ｍの作用は、図９に示す第９の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｉの作用と、図１１に示す第１１の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｋの作用とを足したものに等しい。このため、作用についての説明を省略する。
物性時間変化予測装置１Ｍからなる電気遮断装置の作用は、図９に示す第９の実施形態の物性時間変化予測装置１Ｉからなる電気遮断装置の作用と、図１１に示す第１１の実施形態の物性時間変化予測装置１Ｋからなる電気遮断装置の作用とを足したものに等しい。このため、作用についての説明を省略する。
＜時間変化素子、物性時間変化予測装置及び電気遮断装置の効果＞
時間変化素子４０Ｍによれば、図３に示す第３の実施形態に係る時間変化素子４０Ｃと同様の効果を奏する。
物性時間変化予測装置１Ｍによれば、図９に示す第９の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｉ及び図１１に示す第１１の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｋと同様の効果を奏する。
物性時間変化予測装置１Ｍからなる電気遮断装置によれば、図９に示す第９の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｉからなる電気遮断装置及び図１１に示す第１１の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｋからなる電気遮断装置と同様の効果を奏する。
（第１３の実施形態の変形例）
図１３に示す第１３の実施形態の物性時間変化予測装置本体１０Ｍでは、図９に示す第９の実施形態の物性時間変化予測装置本体１０Ｉと同様に、時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０Ｍは、分散した状態で、母材３０Ｍ中に含まれる。
しかし、第１３の実施形態の変形例として、物性時間変化予測装置本体１０Ｍに代えて、図１０に示す第１０の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｊの物性時間変化予測装置本体１０Ｊを用いてもよい。すなわち、第１３の実施形態の変形例として、物性時間変化予測装置本体１０において、時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子４０が、複数個が連結した状態で母材３０中に含まれる、ようにしてもよい。
この変形例に係る物性時間変化予測装置の作用は、図１０に示す第１０の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｊの作用と、図１１に示す第１１の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｋの作用とを足したものに等しい。このため、作用についての説明を省略する。また、この変形例に係る物性時間変化予測装置は、図９に示す第９の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｉと同様に電気遮断装置として用いることができる。
＜時間変化素子、物性時間変化予測装置及び電気遮断装置の効果＞
物性時間変化予測装置１Ｍの変形例に含まれる時間変化素子によれば、図３に示す第３の実施形態に係る時間変化素子４０Ｃと同様の効果を奏する。
物性時間変化予測装置１Ｍの変形例によれば、図１０に示す第１０の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｊ及び図１１に示す第１１の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｋと同様の効果を奏する。
物性時間変化予測装置１Ｍの変形例からなる電気遮断装置によれば、図９に示す第９の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｉからなる電気遮断装置及び図１１に示す第１１の実施形態に係る物性時間変化予測装置１Ｋからなる電気遮断装置と同様の効果を奏する。
上記第１の実施形態〜第１３の実施形態の変形例の説明では、時間変化相転移材料が時間変化相転移五酸化三チタンであるとして説明した。しかし、上記実施形態では、時間変化相転移材料を時間変化相転移五酸化三チタン以外の物質とすることが可能である。このため、時間変化相転移材料が時間変化相転移五酸化三チタン以外の場合の上記実施形態の作用及び効果は、各時間変化相転移材料の製造後の時間経過に伴って物性が変化する特性に基づく作用及び効果となる。
また、第１の実施形態〜第１３の実施形態の変形例の物性時間変化予測装置１において、カード状に形成可能なものについては、カード状体としてもよい。カード状体としては、例えば、クレジットカード、キャッシュカード、セキュリティカードとして用いることが可能な形状、大きさのものが挙げられる。物性時間変化予測装置１がカード状体であると、時間変化素子４０が動力やエネルギーの供給がなくても製造後の時間経過に伴って相転移する性質を利用して、カード状体に使用期限を設けることができる。この物性時間変化予測装置１からなるカード状体は、時間変化相転移材料の製造後の時間経過に伴って相転移が進行する。このため、カード状体の情報を読み取る装置として、カード状体の相転移の進行状況に応じた物性の変化を読み取ることができる装置を用いると、カード状体の相転移の進行状況に応じてカード状体の使用期限を設定することができる。例えば、物性時間変化予測装置１からなるカード状体を、ある期間までは応答し、ある期間が過ぎると応答しないものとすることができる。物性時間変化予測装置１からなるカード状体を、クレジットカード、キャッシュカード、セキュリティカード等に用いると、セキュリティ上、好適である。
以下、本実施形態を実施例によりさらに詳細に説明するが、本実施形態はこれら実施例に限定されるものではない。
［実施例１］
図１に示す時間変化素子４０Ａからなる物性時間変化予測装置１Ａを作製した。
(時間変化相転移五酸化三チタンの調製)
はじめに、原料としてルチル型及びアナターゼ型が含まれるＴｉＯ２を用意した。このＴｉＯ２のＸ線回折結果を図１４の（ｂ）に示す。次に、このＴｉＯ２を、水素ガス雰囲気中で１１４０℃で２時間、焼成したところ、Ｔｉ３Ｏ５粉末が得られた。得られたＴｉ３Ｏ５粉末のＸ線回折結果を図１４の（ａ）に示す。図１４の（ａ）のＸ線回折結果より、得られたＴｉ３Ｏ５粉末は、λ型Ｔｉ３Ｏ５とβ型Ｔｉ３Ｏ５とが一つの粉末試料の中に混在（共存）していることが分かった。
なお、得られたＴｉ３Ｏ５粉末は、後述の経時変化試験の結果より、製造直後からの時間の経過の程度が大きいほど、λ型Ｔｉ３Ｏ５の組成比が減少しかつβ型Ｔｉ３Ｏ５の組成比が増加することが分かった。このため、得られたＴｉ３Ｏ５粉末は、時間変化相転移五酸化三チタンであることが分かった。
時間変化相転移五酸化三チタン粉末は、製造直後からの経過日数が１０日の時点で、λ相五酸化三チタンの相比率が８２モル％、β相五酸化三チタンの相比率が１３モル％、結晶粒の平均粒径（メジアン径）が３９０ｎｍであった。なお、λ相五酸化三チタン（λ−Ｔｉ３Ｏ５）及びβ相五酸化三チタン（β−Ｔｉ３Ｏ５）の相比率は、株式会社リガク製Ｘ線回折装置で測定したＸ線回折パターンより計算した。
次に、複数個の時間変化相転移五酸化三チタン粉末を、空気中、２５℃、１気圧の状態で放置した。そして、所定日数が経過した時間変化相転移五酸化三チタン粉末につき、上記と同様にして、λ相五酸化三チタン及びβ相五酸化三チタンの相比率を算出した。
これにより、製造直後から時間が経過した各時間変化相転移五酸化三チタン粉末における、λ相五酸化三チタン及びβ相五酸化三チタンの相比率を測定した。結果を図１５に示す。図１５は、時間変化相転移五酸化三チタンの経過時間と、製造直後から時間が経過した時間変化相転移五酸化三チタンにおけるλ−Ｔｉ３Ｏ５の相比率（λ相含有率）及びβ−Ｔｉ３Ｏ５の相比率（β相含有率）と、の関係を示すグラフである。λ相含有率及びβ相含有率の単位は、モル％である。
図１５より、製造後の経過時間の増加に伴って、λ相五酸化三チタンの相比率は単調減少する曲線を示し、β相五酸化三チタンの相比率は単調増加する曲線を示すことが分かった。
特願２０１７−０６８２３２号（出願日：２０１７年３月３０日）の全内容は、ここに援用される。
以上、実施例に沿って本実施形態の内容を説明したが、本実施形態はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。
本発明によれば、動力やエネルギーの供給がなくても時間経過に伴って相転移する材料を含む時間変化素子を提供することができる。また、本発明によれば、上記時間変化素子を用い時間経過に伴う物性の経時的変化を予測する物性時間変化予測装置、及びこの物性時間変化予測装置を用いた電気遮断装置を提供することができる。
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、１Ｈ、１Ｉ、１Ｊ、１Ｋ、１Ｌ、１Ｍ 物性時間変化予測装置
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ、１０Ｇ、１０Ｈ、１０Ｉ、１０Ｊ、１０Ｋ、１０Ｌ、１０Ｍ 物性時間変化予測装置本体
３０、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆ、３０Ｇ、３０Ｈ、３０Ｉ、３０Ｊ 母材
４０、４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ、４０Ｅ、４０Ｆ、４０Ｇ、４０Ｈ、４０Ｉ、４０Ｊ 時間変化素子
４５ 時間変化相転移五酸化三チタンからなる粒子の連結体
５０ 基板
６０ 容器
７０、７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ、７０ｅ、７０ｆ 電極

Claims (7)

  1. 外部からの刺激の有無に関わらず、製造後の時間経過に伴って固体間の相転移が進行する時間変化相転移材料を含み、
    組成、体積、透過率、反射率、電気抵抗及び磁性からなる群より選択される１種以上の物性が時間経過に伴って変化する時間変化素子であって、
    前記時間変化相転移材料は、少なくともλ相五酸化三チタン（λ−Ｔｉ ３ Ｏ ５ ）の結晶粒を有する五酸化三チタンであることを特徴とする時間変化素子。
  2. 前記時間変化相転移材料は、λ相五酸化三チタン（λ−Ｔｉ３Ｏ５）及びβ相五酸化三チタン（β−Ｔｉ３Ｏ５）の結晶粒を有する五酸化三チタンであることを特徴とする請求項１に記載の時間変化素子。
  3. 前記時間変化相転移材料は、３５０℃未満でβ相五酸化三チタン（β−Ｔｉ３Ｏ５）の結晶粒及びλ相五酸化三チタン（λ−Ｔｉ３Ｏ５）の結晶粒を有し、３５０℃以上に加熱したときに前記β相五酸化三チタン（β−Ｔｉ３Ｏ５）の結晶粒及びλ相五酸化三チタン（λ−Ｔｉ３Ｏ５）の結晶粒の少なくとも一部が二酸化チタン（ＴｉＯ２）の結晶粒に変化する性質を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の時間変化素子。
  4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の時間変化素子を含む物性時間変化予測装置本体を備え、
    組成、体積、透過率、反射率、電気抵抗及び磁性からなる群より選択される１種以上の物性の経時的変化を予測することを特徴とする物性時間変化予測装置。
  5. カード状体であることを特徴とする請求項４に記載の物性時間変化予測装置。
  6. 請求項４又は５に記載の物性時間変化予測装置からなり、前記電気抵抗の経時的変化を予測することを特徴とする電気遮断装置。
  7. 請求項４又は５に記載の物性時間変化予測装置からなり、前記体積の経時的変化を予測することを特徴とする電気遮断装置。
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