Το Si3N4 είναι μια ένωση που βασίζεται κυρίως σε ομοιοπολικούς δεσμούς. Οι δεσμοί είναι ισχυροί και η κατευθυντικότητα των δεσμών ισχυρή. Ο σχηματισμός και η μετανάστευση ελαττωμάτων στη δομή απαιτεί πολλή ενέργεια, δηλαδή ο συντελεστής διάχυσης του ελαττώματος είναι χαμηλός (μειονεκτήματα) και είναι δύσκολο να πυροσυσσωματωθεί. Μεταξύ αυτών, ο ομοιοπολικός δεσμός Si- Το συστατικό Ν είναι 70% και ο ιονικός δεσμός είναι 30%. Ταυτόχρονα, επειδή η ίδια η δομή του Si3N4 δεν είναι αρκετά πυκνή, για να βελτιωθεί η απόδοση, χρειάζεται να προστεθεί μια μικρή ποσότητα βοηθήματος πυροσυσσωμάτωσης οξειδίου και συμπυκνώνεται μέσω πυροσυσσωμάτωσης υγρής φάσης.
Το Si3N4 περιέχει δύο κρυσταλλικές μορφές, ο ένας είναι -Si3N4, βελονοειδής κρύσταλλοι, λευκός ή υπόλευκος, και ο άλλος είναι -Si3N4, πιο σκούρου χρώματος, με τη μορφή πυκνών κοκκωδών πολυεδρών ή βραχέων πρισμάτων. Και τα δύο είναι εξαγωνικά κρυσταλλικά συστήματα και τα δύο είναι τρισδιάστατα χωρικά δίκτυα που αποτελούνται από [SiN4]4-τετράεδρα που μοιράζονται τις γωνίες κορυφής.
Σε υψηλές θερμοκρασίες, η φάση είναι θερμοδυναμικά πιο σταθερή, επομένως η φάση υφίσταται αλλαγή φάσης και μετατρέπεται σε φάση. Επομένως, όταν η σκόνη Si3N4 με υψηλή περιεκτικότητα σε φάση είναι πυροσυσσωματωμένη, μπορούν να ληφθούν λεπτόκοκκοι, μακριές στηλώδεις κόκκοι -Si3N4, οι οποίοι βελτιώνουν την αντοχή στη θραύση του υλικού. Ωστόσο, η μη φυσιολογική ανάπτυξη των σωματιδίων πρέπει να ελέγχεται κατά τη διάρκεια της πυροσυσσωμάτωσης κεραμικών, προκαλώντας την εμφάνιση πόρων, ρωγμών και ελαττωμάτων εξάρθρωσης και να γίνει η πηγή θραύσης του υλικού.
