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)。
碳刷的主要材料石墨,石墨属于自然元素,其主要成分是碳,颜色为黑色,不透明,具有半金属光泽,硬度不高,用指甲都能抠动,石墨与钻石的成分都是碳,但性质却有很大的区别,这是由于碳原子的排列结构不同造成的。石墨虽然成分为碳,但它是一种耐高温的材料,它的熔点到达3652℃,利用这种耐高温的特性,可以将石墨加工成耐高温的化学器具坩埚。
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。