本发明涉及溅射靶材技术领域，具体涉及一种高纯钴溅射靶材的制备方法、高纯钴溅射靶材及应用。所述方法包括以下步骤：(1)基体预处理：选择靶材基体，对基体表面进行加工处理，控制基体表面粗糙度在0.1μm以下；(2)高纯钴沉积：采用化学气相沉积法将高纯钴沉积到基体上，沉积时基体的温度保持在200‑400℃，得到高纯钴溅射靶材。本发明采用气相沉淀法直接在基体表面沉积，一步法直接得到高纯度钴溅射靶材，反应过程均匀，产品一致性好；金属钴直接沉积到背板上，靶材内应力小，透磁均匀性高，有利于保证钴靶材产品质量，且生产成本低。得到的钴靶PTF比传统的冷热轧制加退火的工艺要高，同时组织均匀，具有更好的磁控溅射性能。