Si3N4 เป็นสารประกอบที่มีพันธะโควาเลนต์เป็นหลัก พันธะมีความแข็งแรงและทิศทางของพันธะมีความแข็งแรง การก่อตัวและการโยกย้ายของข้อบกพร่องในโครงสร้างต้องใช้พลังงานจำนวนมาก กล่าวคือ ค่าสัมประสิทธิ์การแพร่กระจายของข้อบกพร่องต่ำ (ข้อเสีย) และเป็นการยากที่จะเผา ในหมู่พวกเขาพันธะโควาเลนต์ Si- ส่วนประกอบ N คือ 70% และพันธะไอออนิกคือ 30% ในเวลาเดียวกัน เนื่องจากโครงสร้างของ Si3N4 นั้นมีความหนาแน่นไม่เพียงพอ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ จึงจำเป็นต้องเพิ่มตัวช่วยการเผาผนึกออกไซด์จำนวนเล็กน้อย และจะมีความหนาแน่นผ่านการเผาผนึกด้วยเฟสของเหลว
Si3N4 ประกอบด้วยผลึกสองรูปแบบ รูปแบบหนึ่งคือ -Si3N4 ซึ่งเป็นผลึกแอคคูลาร์ สีขาวหรือสีขาวนวล และอีกรูปแบบคือ -Si3N4 ซึ่งมีสีเข้มกว่า ในรูปแบบของรูปทรงหลายเหลี่ยมที่มีเม็ดหนาแน่นหรือปริซึมสั้น ทั้งสองเป็นระบบคริสตัลหกเหลี่ยม และทั้งสองเป็นระบบเครือข่ายเชิงพื้นที่สามมิติที่ประกอบด้วย [SiN4]4-จัตุรมุขที่มีมุมยอดร่วมกัน
ที่อุณหภูมิสูง เฟสจะมีความเสถียรทางอุณหพลศาสตร์มากกว่า ดังนั้นเฟสจะผ่านการเปลี่ยนเฟสและเปลี่ยนเป็นเฟส ดังนั้น เมื่อเผาผง Si3N4 ที่มีเฟสสูง สามารถรับเม็ด Si3N4 ที่มีเนื้อละเอียดและเรียงเป็นแนวยาวได้ ซึ่งช่วยเพิ่มความเหนียวแตกหักของวัสดุ อย่างไรก็ตาม การเจริญเติบโตที่ผิดปกติของอนุภาคจะต้องได้รับการควบคุมในระหว่างการเผาเซรามิก ทำให้เกิดรูพรุน รอยแตก และข้อบกพร่องการเคลื่อนที่ และกลายเป็นสาเหตุของการแตกหักของวัสดุ
