二十一世纪以来,无人机技术日益成熟,作为一个新兴产业也越来越受研究人员关注,国内外无人机技术正在向高灵活、高功率、长行程方向迅速发展。在无人机上,发动机作为其动力装置,但其过大的重量一直在限制无人机的使用性能。现阶段,对于如何减轻发动机的重量并延长发动机使用寿命是研究人员关注的焦点,其中发动机气缸的研究最为关键。人们发现,发动机气缸的轻量化可以从两方面入手。一是选择一种高强的铸造铝合金材料,二是选择一种高强耐热的铸造镁合金材料。在发动机在冷启动时,由于润滑油不能及时附着在气缸壁上,导致发生干摩擦,发动机磨损绝大部分都来自冷启动时的干摩擦。当无人机发动机气缸表面的涂镀层出现破坏,就会发生铝、镁合金气缸与活塞环的摩擦。因此,有必要对轻量化铸造铝、镁合金干摩擦行为做进一步探究。同时,国内外对铸造铝、镁合金干摩擦的研究比较多,但大都基于合金的某一指标,并没有深入研究铸造铝、镁合金的组织结构、力学性能、导热性能与摩擦性能之间的联系。本论文选择两种铝合金ZL104、ZL111和三种镁合金ZA81M、AZ91D和Elektro21,使用金属Y型模具重力铸造,采用固溶和时效处理等热处理方法。分析其组织结构,考察不同温度下的力学性能及热导性能,阐述材料与性能之间的关系。研究不同频率、载荷和温度对铝、镁合金干摩擦性能的影响,重点分析了三种镁合金的摩擦学差异,力图建立材料组织结构与摩擦学间的关系。本论文轻量化材料研究,将为无人机发动机气缸材料的选择提供一定的理论支持。同时,轻量化材料的干摩擦研究,将对完善无人机发动机摩擦理论体系起到一定的帮助。