美国地质调查局(USGS)更新的关键矿产清单现已涵盖60种不同材料,约占周期表上所有开采商品的80%。其中包括铜、镍、锌等知名工业投入品,也有钆、镱、镨等不为人知的稀土元素。这些矿产均被USGS视为国家安全、经济稳定和供应链韧性的核心所在,其被认定为现代美国经济关键要素的范围,反映出金属使用方式的一场悄然革命——这场革命更多孕育于实验室而非高炉之中。
许多关键矿产是“香料金属”,用量微小却具有变革性影响。以半导体芯片为例,它是现代技术的基石,在笔记本电脑、手机和汽车中无处不在却不显眼。硅作为晶圆材料已有数十年历史,但在先进计算领域已接近技术极限。只需添加少量镓和锗,芯片容量就能呈指数级增长。成品还需钯、砷、铱等金属用于电镀、布线、掺杂和封装,尽管体积微小,但这些“香料”对追求更强大芯片的半导体行业而言物有所值。美国军方也高度重视此类金属:超高性能氮化镓芯片可增强雷达能力、提升无人机干扰能力,这是无人机蜂群时代的主要国防优先事项。
全球减少碳排放的努力推动了近期金属革命。淘汰化石燃料的道路上铺满锂、钴、镍和锰等金属。锂曾是主要用于工业润滑剂的 niche 矿产,直到2006年特斯拉推出Roadster电动汽车后,才成为从内燃机向清洁技术转型的核心。电池阴极需锂、钴等金属粉末混合的定制配方,更多是化学过程而非金属加工。车辆行驶还需永磁电机,而最好的永磁电机富含稀土元素,雨刮器、座椅调节等部件也需Ȧ..
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