電刷在集電環上運轉時,在其觸摸面上構成一層均勻、適度、穩定的氧化膜,這是電機運轉良好的首要標志之一。因為這層氧化膜的存在,改變了電刷與集電環的觸摸特性、減少了摩擦、降低磨損、延長使用壽命。氧化膜是一種復合薄膜,其組成成分與電刷類型及集電環的資料成分有關。
氧化膜的正常厚度在8-100nm的范圍內,一般為25nm.用電子顯微鏡觀察發現,電刷與集電環觸摸面是由無數個點相觸摸,一般觸摸面只要電刷總面積的千分之幾左右。觸摸面積的巨細,由電機的轉速、集電環原料的硬度、加工精度、偏擺度、電刷的原料、電刷上的壓力巨細等因素來決定。
有研討發現,外加電壓小時,氧化膜絕緣,當電壓升高到一定值時,氧化膜被擊穿。當擊穿后,不管電流怎么增加,因為導電點的增加、導電面積的擴展,則觸摸電壓堅持穩定。 氧化膜具有非常好的光滑性能。
電刷與集電環觸摸表面起光滑效果的光滑層首要是石墨膜,這層石墨膜,將電刷與集電環分開,使摩擦在石墨光滑層間進行,降低了摩擦系數,減少了摩擦熱的發生,減少了電刷的磨損。電刷的過熱毛病,很多狀況是因為氧化膜被損壞且無法從頭建立導致的。