Si3N4 मुख्य रूप से सहसंयोजक बंधों पर आधारित एक यौगिक है। बंधन मजबूत हैं और बंधन की दिशात्मकता मजबूत है। संरचना में दोषों के निर्माण और स्थानांतरण के लिए बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है, अर्थात दोष प्रसार गुणांक कम (नुकसान) होता है और इसे सिंटर करना मुश्किल होता है। इनमें सहसंयोजक बंधन Si-N घटक 70% और आयनिक बंधन 30% है। साथ ही, क्योंकि Si3N4 की संरचना स्वयं पर्याप्त घनी नहीं है, प्रदर्शन में सुधार के लिए, थोड़ी मात्रा में ऑक्साइड सिंटरिंग सहायता जोड़ने की आवश्यकता होती है, और इसे तरल चरण सिंटरिंग के माध्यम से सघन किया जाता है।
Si3N4 में दो क्रिस्टल रूप होते हैं, एक है -Si3N4, एसिकुलर क्रिस्टल, सफेद या ऑफ-व्हाइट, और दूसरा है -Si3N4, गहरे रंग का, घने दानेदार पॉलीहेड्रॉन या छोटे प्रिज्म के रूप में। दोनों हेक्सागोनल क्रिस्टल सिस्टम हैं, और दोनों त्रि-आयामी स्थानिक नेटवर्क हैं जो शीर्ष कोनों को साझा करने वाले [SiN4] 4- टेट्राहेड्रोन से बने हैं।
उच्च तापमान पर, चरण थर्मोडायनामिक रूप से अधिक स्थिर होता है, इसलिए चरण चरण परिवर्तन से गुजरता है और चरण में बदल जाता है। इसलिए, जब उच्च चरण सामग्री वाले Si3N4 पाउडर को सिंटर किया जाता है, तो महीन दाने वाले, लंबे स्तंभ -Si3N4 दाने प्राप्त किए जा सकते हैं, जो सामग्री की फ्रैक्चर कठोरता में सुधार करता है। हालाँकि, सिरेमिक सिंटरिंग के दौरान कणों की असामान्य वृद्धि को नियंत्रित किया जाना चाहिए, जिससे छिद्र, दरारें और अव्यवस्था दोष प्रकट होते हैं और सामग्री फ्रैक्चर का स्रोत बन जाते हैं।
