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碳刷的主要材料是纯碳。碳刷在运动过程中与滑环产生摩擦，在摩擦过程中会有一定的热量产生。长期使用后，碳刷表面会有烧损、烤糊、断裂、煤化等现象。这些问题将导致碳刷寿命的缩短，并可能给发动机带来严重的损坏。
电刷是传导电流的滑动接触体。碳刷的作用，是把电机运行所需要的转子电流，通过与滑环上的连接片导入转子线圈，碳刷与连接片的吻合度和光滑度，接触面大小,影响其寿命和可靠性。在直流电机中，它还担负着对电枢绕组中感应的交变电动势，进行换向（整流）的任务。
电机运行时所产生火花的形态，通常分为点状火花（很微弱且不连续）；粒状火花（较点状火花大，亮度也较点状火花强）；火球状火花（在碳刷滑出边上停留或浮动的红色或白色的明亮球状火花）；火舌状火花（在碳刷滑出时，火花拖长，有短火苗，一般为红色）；爆鸣状火花（火花明亮，有较大的放电声响）；飞溅状火花（火舌拖出较长，有火星飞越现象）；环火状火花（碳刷滑出边火花拖长并附在换向器表面形成环火，严重时形成正负刷架间的弧光短路）。
金属石墨 该类碳刷的主要材料是电解铜和石墨。根据使用需要有时也采用银粉（精密仪器上用的，非常贵）、铝粉、铅粉等其他金属，这些碳刷里面又有含黏结剂和不含黏结剂之分。这类碳刷既有石墨的摩擦特性又有金属的高导电性，因此，适用于高负荷和换向要求不高的低电压电机（如汽车启动马达等）。其圆周速度不超过30米/秒。
碳刷在直流电机中起到了非常重要的作用，碳刷在电机的运动部件之间传导电流，这种传导是一种滑动传导，能够将电流从固定端传递到发电机或电动机的旋转部分，由几个碳刷组成一个碳架，所以这种传导方式也就造成了碳刷容易磨损，碳刷还有改变电流方向，也就是换向的作用。
碳刷的作用主要是对金属磨擦导电。碳刷的导向性能良好，转向性能也同样，适合于型状五花八门的发电机，寿命长，器件之间磨损小；但因为主要成分多是碳，易消耗，要定期维护更新，并清除积碳。
